WO2015113541A1 - Bodies fixedly restrained at one end for parts of a system that rotate into the supercritical speed range and method for producing the bodies - Google Patents

Bodies fixedly restrained at one end for parts of a system that rotate into the supercritical speed range and method for producing the bodies Download PDF

Info

Publication number
WO2015113541A1
WO2015113541A1 PCT/DE2015/000019 DE2015000019W WO2015113541A1 WO 2015113541 A1 WO2015113541 A1 WO 2015113541A1 DE 2015000019 W DE2015000019 W DE 2015000019W WO 2015113541 A1 WO2015113541 A1 WO 2015113541A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hollow body
balancing
substance
hollow
flowable
Prior art date
Application number
PCT/DE2015/000019
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bertram Hentschel
Rezo Aliyev
Rafig HUSEYNOV
Thomas GEIPEL
Original Assignee
Technische Universität Bergakademie Freiberg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universität Bergakademie Freiberg filed Critical Technische Universität Bergakademie Freiberg
Priority to DE112015000602.8T priority Critical patent/DE112015000602B4/en
Publication of WO2015113541A1 publication Critical patent/WO2015113541A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/003Milling-cutters with vibration suppressing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0032Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine
    • B23Q11/0035Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine by adding or adjusting a mass, e.g. counterweights
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/36Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels operating automatically, i.e. where, for a given amount of unbalance, there is movement of masses until balance is achieved
    • F16F15/366Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels operating automatically, i.e. where, for a given amount of unbalance, there is movement of masses until balance is achieved using fluid or powder means, i.e. non-discrete material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/30Compensating unbalance
    • G01M1/36Compensating unbalance by adjusting position of masses built-in the body to be tested
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2250/00Compensating adverse effects during milling
    • B23C2250/04Balancing the cutter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2250/00Compensating adverse effects during milling
    • B23C2250/16Damping vibrations

Definitions

  • the invention relates to a body with one-sided fixed clamping in displacement and tilting stability for up to the supercritical speed range rotating parts of a system with at least one drive spindle and a chuck and a method for producing the body, wherein the body is a hollow body in a tubular shape with predetermined material represents, which results in a rotation bending vibration excitation on manufacturing and storage inaccuracies resulting imbalance U due to a local difference between the axis of symmetry of the hollow body and the axis of rotation are based on the hollow body and has a related to the geometric axis of symmetry of the hollow body, symmetrical and closed cavity, which is also closed to its front sides.
  • the high-frequency motor spindles 5 can be specified, which have a first critical bending natural frequency, the much higher, at about 1.5 times to 2 times their maximum usable rotational frequency, according to the documents [1, 2, 3].
  • the motor spindles 5 are also provided with very stiff radial bearings.
  • the designated long cantilevered bodies 2 may preferably be shanks of high-speed cutting tools (HSCs) and also high-speed stirring shafts, drums, etc., which require more performance and smoothness.
  • HSCs high-speed cutting tools
  • the prerequisites for this primarily include weight reduction and high operating speeds.
  • the rapidly rotating bodies 2 are usually made hollow in the form of a hollow shaft.
  • large vibrations or bending deformations occur during operation of long, slender, tubular hollow bodies mounted on one side firmly clamped and tilted and displaced stiff, especially in the vicinity of critical rotational speeds.
  • Since for various manufacturing reasons eg dimensional deviations, material inhomogeneities and center of gravity eccentricities
  • can not be produced with absolute accuracy or with symmetrical mass distribution to the axis of rotation always arises in dynamic operation, ie in the specified speed ranges an imbalance U.
  • Radial impact of a studied long slender hollow shaft (LD> 15, where L represents the overhang length and D is the outside diameter of the hollow shaft) for HSC machining tools, which is used in the case of high-speed machining of components with deep cavities of metallic and non-metallic materials can result not only due to the shape and dimensional deviations, but also by bearing deviation or radial and angular misalignment when clamping in the tool holder.
  • the problem field description results in the objective of the invention, which comprises two closely linked main objectives, which are central to the design of long low-vibration hollow shafts (L D> 20).
  • the first goal is to avoid the negative effect of the first critical bending natural frequencies of long slender hollow shafts.
  • the second goal is to reduce or even eliminate the dynamic influence of the existing system imbalance.
  • rigid bearing of spindles means a significantly higher radial rigidity of the bearing of a spindle than its flexural rigidity, which means that, given a corresponding dynamic load, the movements (oscillation) of the projecting part 2 of the spindle 5 assume like a firmly clamped bending beam are:
  • a "soft" bearing of spindles 5 is understood to mean a significantly lower radial stiffness of the bearing of a spindle 5 with respect to its flexural rigidity, which means that, given a corresponding dynamic load, the movements (oscillation) of the projecting part 2 of the spindle 5 of the spindle movement, as in FIG Fig. 2 is shown, follow:
  • A first eigenform / eigenfrequency - paraxial oscillation
  • B second eigenform / natural frequency - tilting movement of the spindle about the longitudinal axis
  • the third eigenform C of the projecting part of the shaft in “soft” storage corresponds to the first eigenmode in "rigid” storage.
  • the natural frequencies for "soft” storage are lower than for "rigid” storage.
  • the movements of both cases, as shown in Fig. 3 is influenced by the documents [6, 7].
  • Soft bearings are used when a) wants to get into the supercritical operating range (above the first and partly second natural frequency) quickly, and when b) corresponding external damping forces act on the vibration system, as in agitators, marine propulsion and turbines after the Pamphlets [8, 9].
  • the shafts are hollow, which allows integration of self-balancing and vibration damping.
  • the hollow shaft should have only a minimal imbalance U.
  • the imbalance U can be minimized by increasing the manufacturing accuracy of the shank, but when clamping the hollow profile into standard clamping fixtures, additional positional and fastening inaccuracies result according to document [8], with long shafts (L D> 20) with shaft length L and diameter D lead to a large radial impact at the shaft tip.
  • the tubular hollow shafts with diameters of about 3 mm to about 20 mm and wall thicknesses of 0.2 mm to 2 mm can be precisely produced by means of various manufacturing processes, such as cold drawing or extrusion. Nevertheless, an eccentricity of the wall thickness e w occur in the range between 0 mm and 0.1 mm (0-10%), which can be determined as follows according to document [10] according to FIG. 4:
  • the shank cross section is regarded as a hollow disk with a mass m and the imbalance U can be calculated as follows according to document [6] according to FIG.
  • the balancing system is attached to the spindle nose and the tool tip and controlled by sensors.
  • the discs are electromagnetically very quickly adjusted to a calculated position and thereby the vibrations generated by imbalance U are minimized.
  • the tool can be accelerated to the supercritical speed range.
  • the integration of the illustrated balancing system in the tool greatly increases its outer dimensions or the diameter and the weight (about 5 kg). Therefore, the application in the application described above for HSC tools is almost impossible.
  • the tool construction shown in the publication SU 1 771 893 A1 in particular a milling tool, has the same disadvantages as the previously described design.
  • a disc is mounted with an annular channel, which are filled with a ferromagnetic liquid solidifiable by means of an applied magnetic field.
  • a uniform magnetic field distributed over the circumference of the disc distributed aligned in the radial direction electromagnets.
  • the ferromagnetic fluid Before rotation, the ferromagnetic fluid is in the liquid state without the magnetic field switched on and the ferromagnetic fluid can be uniformly distributed over the lower surface of the horizontal annular channel.
  • the ferromagnetic fluid moves under the action of centrifugal force from the axis of rotation of the cutter to the wall of the annular channel.
  • the equalizing fluid is distributed unevenly and tries to compensate for the vibrations of the imbalance.
  • the surrounding magnetic field is activated.
  • the ferromagnetic fluid solidifies.
  • the milling tool is ready for operation. It has the task of eliminating small imbalances, for example caused by a missing tooth on the milling tool.
  • a further disadvantage is that the milling tool is not at all suitable for HSC machining when the rotational speed of 24000 to 36000 rpm is reached.
  • the publication DE 3 248 085 A1 describes a similar method for eliminating the imbalance U of rotationally symmetrical annular parts during operation. It is used as a compensation medium, a magnetic fluid. The change in a magnetic field controls the apparent density or mass distribution of the magnetic fluid and compensates for the imbalance U.
  • the fundamental disadvantage of the method for balancing is that a magnetic field is required for the implementation and the supercritical rotational speed range must be reached.
  • the document DE 103 20 974 B4 describes a similar method for reducing the imbalance U by means of electromagnetic fluid in a device with circumferential annular channel.
  • a certain amount of an electro-rheological fluid is introduced from a reservoir, the solidification of which can be achieved by means of a magnetic field that varies along the annular channel.
  • the field can also be generated by separately acted upon by voltage electrodes, which preferably lie flat against the annular channel.
  • a method for balancing a rotationally symmetrical hollow body, in particular a horizontally running roller body of a conveyor is shown.
  • the balancing is achieved by filling the cavity of the roller with a plastic material which, at a higher peripheral speed, spreads over the full axial length of the hollow body as a result of the centrifugal forces and accumulates and hardens on the inner wall. This results in a balancing of the role automatically.
  • the method has only the task of balancing the imbalance U of the body mounted on both sides.
  • a device which allows an automatic balancing a supercritical machine running.
  • the device has the disadvantage that the balancing mass can be brought into the balancing position only in the supercritical speed range, because the balancing mass is not only useless below the critical speed, but also leads to harmful vibration stresses. This means that the balancing mass can not be used to achieve a safe, damage-free resonance passage of the machine.
  • a resonance passage for the presented machine is realized by the soft storage.
  • the publications RU 2 257 558 C1, RU 2 256 892 C1 and RU 2 265 814 C1 describes devices for automatically balancing supercritically operated rotors.
  • the devices have hollow balancing chambers which are partially filled with meltable balancing medium.
  • the balancing mass is melted by means of an additional energy source that can be produced by various methods, and under the effect of centrifugal force, the mass assumes a position relative to the imbalance in the supercritical rotational speed range.
  • the energy source is switched off. Thereafter, the compensation medium hardens and thus the balancing process is completed.
  • the devices are used for the active balancing of rotors mounted on both sides and have similar disadvantages of previously described devices and methods, namely a large, complicated and therefore expensive construction and a low balancing quality.
  • the publication DE 26 32 586 C2 describes a simplified method for resonant passage for elongated rotors, which can be realized by various design solutions of passive and active resonance conveyor aids.
  • the illustrated embodiments are referred to in the document [5] as a fishing camp.
  • a safety bearing is additionally introduced in the rotor system bearing, which has a radial gap with the rotor shaft. Basically, it serves to limit the rotor deflection relative to the stator in order to prevent inadmissible oscillation amplitudes.
  • a retainer bearing as Resonanz barntechnik Anlagen is ineffective in the normal operating condition of the rotor, since the radial deflections of the rotor shaft smaller than that radial gap play to the fishing camp are.
  • the rotor shaft attaches to the backup bearing and the backup bearing contributes.
  • the forces arising in the contact points change abruptly the vibration-technical properties of the overall system.
  • the rotor shaft detaches from the backup bearing and continues to run without mutual contact. The outflow process of the rotor system from over- to the subcritical speeds is effected by the same effect.
  • the document US 2012/0252591 A1 describes a method for reducing vibration by self-balancing a one-sidedly mounted and mounted, supercritically running, tubular hollow body.
  • the vibration damping is achieved in that in the cavity of the hollow body is partially filled with a thixotropic material, which liquefies due to the action of the unbalanced vibrations excited and thereby increases its fluidity.
  • the thixotropic substance After passing through the critical speeds or in the supercritical rotational speeds, the thixotropic substance is distributed eccentrically in the cavity of the hollow body about the axis of rotation of the hollow body, whereby an automatic compensation of the imbalance U takes place.
  • the designated thixotropic substance has thereby The only task is to achieve a self-balancing effect in the supercritical rotational speed range and the associated reduction in oscillation amplitude. But the absorption of vibration energy in the critical speed range to achieve a safe passage through resonance points is hardly realized by the stated thixotropic substance, but by the soft bearing system present in the system, in particular elastic couplings, since the illustrated hollow body, as described in the publication, a propeller shaft a watercraft or a propeller shaft of the ship propulsion system. And it can be deduced, according to document [11, p. 377], that the designated rotors are typically connected by an elastic coupling to the drive train or to the motor shaft.
  • the elastic couplings used in the system have due to their spring and damping behavior (eg in rubber-elastic couplings can be calculated with a damping constant of 0.8 to 2 according to document [12, p 420]), the function of a soft storage and change the case dynamic properties of the drive system such that resonant frequencies in the drive train are shifted towards uncritical operating ranges according to document [13, SG 64].
  • the document [14, p. 95] describes that the elasticity of the bearing reduces the critical rotational speed of an elastic rotor, the percentage reduction being greater the softer the rotor is mounted.
  • the shift of the critical speed of the boat propeller shaft in the range below the operating speed can be realized simultaneously in addition by the external damping of the surrounding medium or water. Since the fluid forces occurring during operation cause a change or a reduction in the oscillation amplitude of the cantilevered shaft and a shift of the critical rotational speed to smaller values according to document [8, p. 6].
  • a safe resonance passage through the illustrated special feature of the dynamic system (soft storage and existing in the environment external damping) is not transferable to the case considered.
  • the overlong cantilevered shafts eg HSC chuck tool systems
  • have a low bearing damping eg roller bearing according to document [15, p. 304]
  • Another disadvantage of the method is the low balancing efficiency. Since, as shown in Fig. 6 of the document US 2012/0252591 A1, the thixotropic fluid at the beginning of the time in which the cavity is partially filled is evenly distributed even at the inner circumference of the cavity. Due to the initial unbalance of the hollow body, the center of gravity axis does not coincide with the axis of rotation of the body. For this purpose, it is determined that the unbalance does not result from the position errors but from the manufacturing errors or material inhomogeneities. This means that in retirement or at the beginning of the movement of the dynamic system, the geometric center axis of the hollow body coincides with its axis of rotation, since otherwise the illustrated uniform material distribution around the designated axis of rotation can not be done.
  • Another disadvantage of the method described is the fluid-specific property of the thixotropic compensating substance, such as time-dependent flowability.
  • the document US 2012/0252591 A1 states that the thixotropic precipitate is in the solid state of matter in the rest state of the system in which no vibrations exist.
  • the centrifugal forces due to imbalance give rise to vibrations which cause the thixotropic fluid to liquefy or to lower the viscosity of the substance.
  • the flowability of the thixotropic stabilizer increases.
  • the substance begins to flow on the inner periphery of the cavity about the axis of rotation and to superimpose in the supercritical speed range against the imbalance such that a vibration reduction is achieved.
  • the time required for this is as great as shown in FIG.
  • Fig. 17 shows a waveform in which the vibration acceleration over the acceleration time is shown.
  • the active balancing methods are used not only for economic reasons, but also for technical reasons (space, mass) so far only for larger tool dimensions.
  • the invention is therefore based on the object to provide body with one-sided fixed clamping in Agebesteifer and tilting stability for up to the supercritical speed range rotating parts of a system and method for producing the body, which are designed so suitable that by passive self-damping and stabilizing better dynamic Characteristics of a safe damage-free passage of the first critical bending speeds generated and thus a self-stabilizing operation of a rotating hollow body is made possible up to the supercritical speed range.
  • the body with one-sided fixed restraint during displacement-resistant and tilt-stable mounting for parts of a system rotating up to a supercritical rotational speed range represents a hollow body in tubular form with a predefined material whose unbalance U resulting from manufacturing inaccuracies and bearing inaccuracies U occurring during a rotation as a result of a local difference between the geometrical axis of symmetry of the hollow body and a rotational axis of the hollow body and having a symmetrical, closed cavity related to the geometric axis of symmetry of the hollow body, which is also closed towards its front sides,
  • At least one free-flowing shapeless material having a defined mass ms is introduced into the balancing chamber and the balancing chamber in a partially filling manner into the hollow body of the hollow body fastened and supported on one side as at least one balancing chamber
  • the mass ms of the introduced flowable shapeless substance is defined such that a hollow body-related vibration damping in the critical and critical speed range and a resonance passage in the critical speed range can be achieved and that caused by the effect of the imbalance U of the hollow body distribution of the material in the supercritical speed range the effect of the unbalance U taking into account a predetermined ratio between the mass ms of the substance and the unbalance U relative to the associated balancing chamber according to the equation self-stabilizing compensates, wherein
  • the hollow body is essentially a slender, long body whose ratio between cantilever length L and mean outer diameter D is greater than "fifteen" with UD> 15.
  • the state of aggregation of the flowable substance in the balancing chambers remains in retirement as well as under pressure and vibration in all speed ranges.
  • the flowable shapeless material may optionally be fine-grained sand having a grain size of less than 1 mm.
  • the flowable formless fabric may have a higher density than the density of the shaft material of the hollow body.
  • the balancing flowable substance introduced into the balancing chambers can be a substance mixture.
  • the symmetrical cavity which is related to the axis of symmetry, can be located at least on the side opposite the one-sided attachment.
  • the axis of symmetry symmetrical cavity in the axial and radial directions may be divided into several balancing chambers to achieve a higher damping and Auswucht Bonus with the flowable material.
  • the symmetrical cavity, which is related to the axis of symmetry can be designed to be multi-symmetrical.
  • the cavity in the form of a hollow shaft may have an annular symmetric or multi-symmetrical cross-section, wherein the cross section of the hollow shaft is formed Wegsymmetrisch.
  • the predetermined material of the hollow body may be tough-elastic.
  • the predetermined material of the hollow body may be brittle-elastic.
  • the amplitude of the oscillation as the rotational speed approaches the critical rotational speed of the hollow body representing the resonant frequency of the first bending natural oscillation remains so limited that a damage-free passage of the resonance point becomes possible, with increasing speed in the supercritical speed range, the vibration behavior of the hollow body is stabilized in that the balancing mass reverses its direction of action in the opposite direction to the unbalance U, wherein the displacement of the center of gravity of the common mass m + m s is set so that the focus is on the axis of rotation, wherein a self-balancing effect occurs and increases the smoothness and consequently the stability of the hollow body.
  • the hollow body can be dynamically balanced during operation in several levels.
  • the self-stabilizing hollow shaft can be made of solid material.
  • the self-stabilizing hollow shaft can be made of lightweight material.
  • the hollow body can be designed as a hollow shaft for a clamping tool fastened to the free end of the hollow body and can be used for high-speed machining of deep and filigree contours.
  • the associated with a drive spindle, inserted into a cutting part of a chipping tool hollow body can represent a hollow shaft, which is formed by the self-balancing, fast-running unilaterally stretched long slender hollow body with the ratio UD> 15, wherein the cutting part is designed freely depending on the purpose and the connection of the cutting part and the hollow shaft is made detachable or non-detachable.
  • the body is a hollow body in a tubular shape with predetermined material whose bending vibration excitation resulting from inaccuracies U resulting from manufacturing inaccuracies and bearing inaccuracies U is based and has a related to the geometric axis of symmetry, symmetrical closed cavity, which also closed to its front sides is
  • the imbalance U in the supercritical rotational speed range is automatically compensated and vibration damping occurs in supercritical operation
  • the balancing chambers can be formed by inserting one or more closures into the hollow shaft.
  • the first balancing chamber selectively associated further balancing chambers can be created by each after filling the flowable material in the first balancing chamber, the first balancing chamber is closed by a closure within the cavity, and in the resulting second balancing chamber a further defined mass m s of the flowable material is filled, the second balancing chamber by means of another closure is closed, wherein the process of creating the predetermined number of balancing chambers is repeated with other closures.
  • the flowable shapeless material is introduced, which is distributed in the balancing chamber of the stationary hollow body.
  • the flowable shapeless material introduced is deposited under the effect of centrifugal force on the inner wall of the hollow body in accordance with the effect of the imbalance U of the hollow body as distributing substance.
  • a speed-dependent oscillation excitation of the substance with simultaneous formation of a pressure resulting from the centrifugal force against the inner wall of the balancing chambers can be effected by applying the substance to the inner wall.
  • the compensation of the imbalance U takes place automatically, the time that is needed for at least on the mass ms of the introduced flowable substance, its density, its viscosity and the spin depends.
  • vibration damping during the rotational acceleration can act from the subcritical speed range up to the critical speed range.
  • the one-sided fixed and Agiebesteif and tilting rigid mounted hollow body can thus rotate when passing through the subcritical and critical speed range and in the supercritical speed range without catch storage.
  • the system / dynamic system may consist of at least one drive spindle, a chuck with a clamping shank and adapter and the hollow body according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the main rotating components of the prior art dynamic system with a high-frequency spindle, a chuck, and a long-necked body (shaft) as a system / dynamic system;
  • FIG. 5 shows a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and an adapter between the clamping shaft and drive spindle with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body firmly clamped on the clamping shaft with a cavity in the form of a hollow balancing chamber closed at both ends the clamping shaft is fixed in the adapter and while the position of the hollow body is vertically suspended,
  • Fig. 5a is a schematic longitudinal sectional view of a clamped in a drive spindle directly by means of a clamping shaft, slender tubular and designed as a shaft hollow body with a Hollow space in the form of a hollow balancing chamber closed at both ends, wherein the position of the hollow body is vertically suspended
  • Fig. 6 is a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and between an adapter shaft and drive spindle with the clamped on the clamping shaft, slender, tubular and designed as a shank hollow body with a cavity in the form of two closed at both ends hollow balancing chambers, wherein the position of the hollow body is vertically suspended
  • 6a is a schematic longitudinal sectional view of a in a drive spindle directly by means of a clamping shank clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body with a
  • FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and between an adapter shaft and drive spindle with the clamped on the clamping shaft , slender, tubular and designed as a shank hollow body with a cavity in the form of two closed at both ends hollow balancing chambers, wherein the position of the hollow body is vertical,
  • FIG. 8 shows a schematic longitudinal sectional illustration of an adapter connected to a drive spindle and in an adapter connected between the clamping shaft and drive spindle with the slender, tubular and hollow shaft body clamped to the clamping shaft with a cavity in the form of two hollowed ends closed at both ends Balancing chambers, wherein the position of the hollow body is horizontal, wherein
  • FIG. 8a shows a cross-section A-A of FIG. 8 through a hollow balancing chamber of the shaft of the stationary hollow body (static state) with the filled flowable material and through a balancing chamber without flowable material and
  • FIG. 1 show a schematic longitudinal sectional view of a on a drive spindle directly by means of a clamping shaft clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body with a cavity in the form of two closed at both ends hollow balancing chambers, the position of the hollow body are horizontal, wherein
  • Fig. 9a is a cross-section A-A of Fig. 9 through one of the hollow
  • Fig. 9b shows a cross-section A-A of FIG. 9 through the hollow balancing chambers of the shaft with the filled, distributed on the inner wall and flowable material in the dynamic state
  • FIG. 10 shows a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and in an adapter connected between the clamping shaft and drive spindle with the clamped, slender, tubular and shaft-shaped hollow body with a cavity in the form of several, in particular Re three mutually closed hollow balancing chambers, the position of the hollow body is vertically suspended, and two of the balancing chambers are partially filled with flowable material, Fig.
  • 10a is a schematic longitudinal sectional view of a on a drive spindle directly by means of a clamping shank clamped, slender, tubular and as Shank-shaped hollow body having a cavity in the form of three hollow balancing chambers each closed at both ends, wherein the position of the hollow body is suspended vertically, as shown in FIG. 10,
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and between a clamping shaft and drive spindle with a clamped on the clamping shank, slender, tubular and formed as a shaft hollow body with a cavity in the form of three each closed at both ends hollow balancing chambers with flowable material are partially filled, wherein the position of the hollow body is vertically suspended in the static state, and wherein two radial hollow balancing chambers of the shaft of the stationary hollow body are partially filled with flowable material,
  • 11a is a schematic longitudinal sectional view of a on a drive spindle directly by means of a clamping shank clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body with a
  • Fig. 11 b is a cross-section B-B of Fig. 11, 11 a by radial hollow
  • FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and an adapter shaft and drive spindle with the slender, tubular and hollow body clamped on the clamping shaft.
  • 12a is a schematic longitudinal sectional view of a on a drive spindle directly by means of a clamping shank clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body with a cavity in the form of three closed at both ends hollow chambers with two radially formed hollow balancing chambers, wherein the position of the hollow body is vertical, wherein the two radial hollow balancing chambers of the shaft of the stationary hollow body (static state) are partially filled with the flowable material, wherein
  • FIG. 12b shows a cross-section B-B according to FIG. 12, 12a through the two radial hollow balancing chambers of the shaft of the rotating hollow body with the filled, flowable substance distributed on the inner wall (dynamic state), FIG.
  • FIG. 13 shows a schematic longitudinal section illustration of an adapter connected to a drive spindle and in an adapter connected between the clamping shaft and the drive spindle with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body clamped on the clamping shaft and having a nem cavity in the form of three closed at both ends hollow balancing chambers with two radially formed hollow balancing chambers, the position of the hollow body is horizontal and the radial hollow balancing chambers of the shaft of the stationary hollow body are partially filled with the flowable material, in the static
  • FIG. 13a shows a schematic longitudinal section illustration according to FIG. 13 of a slender, tubular and shaft-shaped hollow body clamped on a drive spindle directly by means of a clamping shaft,
  • FIG. 13b shows a cross section A-A according to FIG. 13 through the two radial hollow balancing chambers of the shaft of the stationary hollow body (static state) with the filled substance and
  • Fig. 13c shows a cross section A-A of Fig. 13 through the two radial hollow balancing chambers of the shaft of the rotating hollow body (dynamic state) with the filled material distributed on the inner wall
  • FIGS. 8, 8a and Fig. 8b shows a schematic longitudinal sectional illustration of an adapter connected to a drive spindle and in an adapter connected between the clamping shaft and drive spindle with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body clamped on the clamping shaft and having a hollow space and one according to FIGS. 8, 8a and Fig. 8b section shortened shown, closed axial hollow balancing chamber, wherein the position of the hollow body is horizontal and a part of the clamping shaft is inserted for improved retention of the hollow shaft in the hollow shaft of the hollow body, wherein
  • Fig. 14a shows a cross section A-A of Fig. 14 by the abbreviated
  • Fig. 14b shows a cross-section A-A of Fig. 14 by the hollow balancing chamber of the shaft shown in abbreviated with the filled in the second balancing chamber, on the inner
  • Wall distributed fabric in the dynamic state, wherein the sheath of the shaft in cross-section has a hexagonal shape
  • FIG. 14c shows a cross-section A-A of FIG. 14 through the hollow balancing chamber of the shank, shown in abbreviated form, with the material distributed in the second balancing chamber distributed on the inner wall, in the dynamic state, wherein the sheath of the shank has an octagonal shape.
  • Fig. 15 shows several schematic cross-sectional views, based on the
  • Fig. 15a is a cross section AA according to FIG. 14 by the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body (dynamic State) with the filled, distributed on the inner wall fabric, wherein the shaft has an outer wall in the cross section of a circle and an inner wall in the cross section of a square shape,
  • 15b shows a cross section AA according to FIG. 14 through the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body (dynamic state) with the filled material distributed on the inner wall, wherein the shaft has an outer wall in cross section of a square shape and an inner wall in cross section of a circle,
  • 15c shows a cross-section AA according to FIG. 14 through the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow shaft.
  • Body dynamic state
  • the shaft has an outer wall in the cross section of a circle and an inner wall in the cross section of a hexagonal shape
  • 15d shows a cross section AA according to FIG. 14 through the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body (dynamic state) with the filled material distributed on the inner wall, wherein the shaft has an outer wall in cross section of a hexagonal shape and an inner wall in cross section of a circle,
  • FIG. 15e shows a cross section AA according to FIG. 14 through the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body (dynamic state) with the filled material distributed on the inner wall, the shaft having an outer wall in a circular cross-section and an inner wall in FIG Having a cross-section of an octagonal shape,
  • FIG. 15f shows a cross section AA according to FIG. 14 through the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body (dynamic state) with the filled material distributed on the inner wall, the shaft having an outer wall in cross-section of an octagonal shape and an inner wall in FIG Has a cross section of a circular shape,
  • 16 shows representations of a balancing chamber for calculating the ratio of the filling mass ms to the imbalance U, by way of example
  • 16a is a representation of the vertically formed balancing chamber with partially filled flowable material (filling compound) in the static state
  • 16b shows a cross section AA of FIG. 16a through the balancing chamber with the filling material of the flowable substance in the static state
  • 16c shows a representation of the vertically formed balance chamber with partially filled flowable substance (filling compound) in the dynamic state
  • FIG. 16d shows a cross section A-A to FIG. 16c through the balancing chamber with the distributed and applied substance (filling compound) in the dynamic state, FIG.
  • FIGS. 5 to 14 are considered together.
  • balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74 cavity 7 of the cantilevered and mounted hollow body 2 at least one flowable formless material 4, 40, with the balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74 with a certain, defined mass m s is partially filled, introduced,
  • mass ms of the introduced flowable shapeless substance 4, 40 is defined such that a hollow body related vibration damping in the subcritical rotational speed range and in the critical speed range and a resonance passage in the critical speed range can be achieved and that caused by the effect of imbalance U of the hollow body 2 distribution of Substance 4, 40 in the supercritical speed range, the effect of imbalance U taking into account a predetermined ratio between the mass ms of the substance 4, 40 and the imbalance U
  • h K the height or the length of the balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74,
  • the hollow body 2 is a slender, long body whose ratio between the cantilever length L and the mean outer diameter D is greater than "fifteen" with UD> 15.
  • the state of aggregation of the flowable substance 4, 40 in the Wuchtkamrnerh 70, 71, 72, 73, 74 remains both in retirement and in all speed ranges under pressure and oscillations.
  • the flowable under pressure informal fabric 4, 40 thus remains flowable.
  • the flowable formless fabric 4, 40, 14 may optionally be fine-grained sand with a grain size of less than 1 mm.
  • the flowable shapeless material 4, 40 may have a higher density than the density of the given shaft material of the hollow body 2.
  • the balancing flowable substance 4, 40, 14 introduced into the balancing chambers 70, 71, 72, 73, 74 may be a mixture of substances.
  • the symmetrical cavity 7, which is related to the axis of symmetry 75, can be located at least on the side opposite the one-sided fastening.
  • the relative to the axis of symmetry 75 symmetrical cavity 7 can in the axial and radial directions in several balancing chambers 70, 71, 72; 73, 74 be divided in order to achieve a higher damping and Auswucht Bonus with the flowable material.
  • the symmetrical cavity 7, which is related to the axis of symmetry 75 can be of multiple symmetrical design.
  • the cavity 7 in the form of a hollow shaft 2 may have an annular symmetrical or multi-symmetrical cross-section, wherein the cross-section of the hollow shaft 2 is formed multiple symmetrical.
  • the self-stabilizing hollow shaft 2 may be made of solid material.
  • the self-stabilizing hollow shaft 2 may be made of lightweight material.
  • the predetermined material of the hollow body 2 may be tough-elastic.
  • the predetermined material of the hollow body 2 may be brittle-elastic.
  • the amplitude of the oscillation can approach the critical velocity, the resonance frequency of the oscillation Speed of the hollow body 2 representing the first bending inherent vibration so that a passage of the resonance point is possible, with increasing speed in the supercritical speed range, the vibration behavior of the hollow body 2 stabilized by the fact that the balancing mass reverses its direction of action in the opposite direction to the unbalance U, where the displacement of the center of gravity of the common mass m + m s is adjusted so that the center of gravity lies on the axis of rotation 76, wherein a self-balancing effect occurs and the smoothness and consequently the stability of the hollow body 2 increases.
  • the hollow body 2 can be dynamically balanced during operation in several levels.
  • the hollow body 2 can be designed as a hollow shaft for a clamping tool fastened to the free end 9 of the hollow body 2 and can be used for high-speed machining of deep and filigree contours.
  • the hollow body 2 which is connected to a drive spindle 5 and inserted into a cutting part of a tensioning tool, can constitute a hollow shaft which is formed by the self-balancing, high-speed, long-slender hollow body 2 with the ratio UD> 15 is, wherein the cutting part is designed freely depending on the purpose and the connection of the cutting part and the hollow shaft 2 detachable or
  • the mass m s of the flowable shapeless substance 4, 40 serving as a compensating substance is to be determined.
  • FIG. 16 with the detailed FIGS. 16a, 16b, 16c and 16d are included.
  • 16a shows a representation of a vertically formed balancing chamber 71 with partially filled flowable substance 4 in the static state, the balancing chamber 71 having the height h K and the level height h 0 of the flowable substance 4 located therein.
  • the axis of symmetry 75 is shown spaced apart from the rotation / rotation axis 76.
  • the balancing chamber 71 is limited by the lower-side closure 3 and the opposite upper-side closure 10.
  • FIG. 16b shows a cross-section A-A to FIG. 16a through the balancing chamber 17 with the filling compound ms of the substance 4 in the static state.
  • FIG. 16c shows a representation of the vertically formed balance chamber 71 with partially filled flowable substance 14 in the dynamic state, wherein the applied substance 14 is distributed to the inner wall of the balancing chamber 71.
  • FIG. 16d shows a cross section A-A to FIG. 16c through the balancing chamber 17 with the applied material 14 in the dynamic state.
  • Equation (XV) takes the following form:
  • Equation (XVIII) the mass of the equalizer 14 is determined as follows:
  • Equation (XIX) can be used to calculate the theoretical value of the mass m s of the compensating substance 4, 14, which assumes a cylindrical shape during the distribution of the flowable, shapeless substance 4 in the cavity of the hollow body 2.
  • the designated ideal cylindrical shape of the compensating material 14 does not fully exist due to some factors that significantly affect the vibration behavior of the system, such B. vibrations of the drive spindle 5, fluctuations in the rotational angular velocity, positional deviations and production-related shape and roundness deviations of the cantilevered and rigidly clamped hollow body 2. Therefore, a safety factor s should be taken into account in the determination of the actual filling mass s of the compensating substance. According to experiments carried out, the safety factor s can be assumed numerically from "two" to "four". Thus, for the mass m s to be filled in the compensating substance 4, the equation (V) applies: in which
  • the cavity 7 of the hollow body 2 is partially filled, preferably to about 50% of its cavity with the balancing mass m s .
  • the height / length h K of the cavity 7 or the balancing chamber 71 should be twice as large as the height / length k 0 of the filled substance 4 in retirement of the system.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in an intermediate clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shank-shaped hollow body 2 clamped on the clamping shaft 1 with a cavity 7 in the form of a closed end on both sides hollow balance chamber 70, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended, wherein the one end 8 at the first end side of the hollow body 2 of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 at the second end face are closed by means of the first closure 3.
  • the flowable substance 4 with the determined calculated mass
  • the hollow body 2 has the length L and the outer diameter D.
  • FIG. 5a shows a schematic longitudinal section of a slender tube-shaped hollow body 2 formed as a shank and clamped in a drive spindle 5 with a cavity 7 in the form of a hollow balancing chamber 70 closed at both ends, the clamping shaft 1 being directly in the drive spindle 5 is fastened and the position of the hollow body 2 is similar to that in FIG. 5 hanging vertically, wherein the one end 8 of the hollow body 2 closed by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 of the hollow body 2 by means of the first closure 3 are.
  • FIG. 6 shows a schematic longitudinal section of an adapter 6 located on the drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body 2 clamped on the clamping shaft 1 with a cavity 7 in the form of two closed at both ends hollow balancing chambers 70 and 71, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended.
  • the two adjacent balancing chambers 70 and 71 are separated from each other by a second closure 10 and one end 8 of the hollow body 2 is closed by means of the clamping shank 1 and the other opposite free end 9 is closed by means of the first closure 3 according to FIG.
  • FIG. 6 a shows a schematic longitudinal section of a hollow tubular body 2 clamped in the drive spindle 5 directly by means of a clamping shank 1, with a hollow space 7 in the form of two hollow balancing chambers 70 and 71 closed at both ends, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the drive spindle 5 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended, wherein the two adjacent balancing chambers 70 and 71 are separated by a second closure 10 and the one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shank 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 of FIG. 5.
  • No flowable substance 4, 40 is contained in the first balancing chamber 70, the second balancing chamber 71 being partially filled with the defined mass m s of the flowable substance 4, 40.
  • 7 shows the schematic longitudinal section of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body 2 with a cavity 7 in the form of two sides clamped on the clamping shaft 1 closed hollow balancing chambers 70 and 71 indicated, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is vertical, wherein the two adjacent balancing chambers 70 and 71 are separated by a second closure 10 and wherein the one end of the hollow body 2 by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 of FIG.
  • the flowable substance 4 is located in balancing chamber 71, wherein the substance 4 only partially fills the balancing chamber 71.
  • the hollow body 2 is vertically upright with the clamping shaft 1 in the adapter 6 attached.
  • 8 shows a schematic longitudinal section of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body 2 with a cavity 7 in the form of two sides clamped on the clamping shaft 1 closed hollow balancing chambers 70 and 71 are shown, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the drive spindle 5 and the position of the hollow body 2 but are horizontal, the two adjacent balancing chambers 70 and 71 are separated from each other by the second closure 10 and one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 of FIG. 6, wherein the flowable substance 4 is located in balancing chamber 71
  • FIG. 8a shows a cross section A-A according to FIG. 8 through the second balancing chamber 71 of the shaft 2 with the filled substance 4 of the stationary hollow body 2 (static state) and
  • FIG. 8b show a cross-section A-A according to FIG. 8 through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled substance 14 distributed on the inner wall in the dynamic state.
  • FIG. 9 shows a schematic longitudinal section of a on a drive spindle 5 directly by means of a clamping shank 1 clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body 2 with a cavity 7 in the form of two closed at both ends hollow balancing chambers 70 and 71, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the drive spindle 5 and the position of the drive spindle 5 and the position of the hollow body 2 are horizontal, wherein the two adjacent balancing chambers 70 and 71 are separated by the second closure 10 and the one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shank 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 of FIG. 9, wherein the flowable substance 4 is located in the balancing chamber 71, which only partially fills the balancing chamber 71, wherein
  • FIG. 9a shows a cross section A-A according to FIG. 9 through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled substance 4 in the static state and
  • FIG. 9b show a cross section A-A according to FIG. 9 through the second balancing chamber 71 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the filled substance 14 distributed on the inner wall in the dynamic state.
  • FIG. 10 shows a longitudinal section illustration of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in an intermediate between the power shaft 1 and the drive spindle 5, with the slender, tubular clamped on the power shaft 1.
  • 10 a shows a schematic longitudinal section of a hollow tubular body 2, which is clamped on a drive spindle 5 directly by means of a clamping shaft 1 and has a cavity 7 in the form of several hollow cavities 70, 71 and 72 which are closed at both ends; wherein the clamping shaft 1 is fixed in the drive spindle 5 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended, wherein the two adjacent balancing chambers 71 and 72 are separated by a third closure 1 1 and the one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shank. 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 according to FIG. 6.
  • the flowable material 4 is in the axial balance chamber 71 and the second flowable material 40 is in the axial balance chamber 72, with the axially disposed balance chambers 71 and 72 being only partially filled.
  • the flowable web 40 in the balancing chamber 72 may extend from the flowable web 4, e.g. differ in density and viscosity.
  • FIG. 11 shows a schematic longitudinal section of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender tubular body 2 clamped on the clamping shaft 1 and having a cavity 7 in the form of three hollow balancing chambers 70 and 73, 74 closed at both ends, wherein the balancing chamber 70 is an axial balancing chamber in the cavity 7 and the balancing chambers 73, 74 are located radially out of the cavity 7 as two wherein the two radial balancing chambers 73, 74 are arranged downstream of the axial balancing chamber 70 in the direction of the end 9, wherein the first radial balancing chamber 73 is arranged in the same alignment within the second radial balancing chamber 74, the adjacent balancing chambers 70 and 73, 74 are separated by a fourth closure 12 and wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended, said one end 8
  • Focus axis coincides with the axis of rotation 76, that is, this part of the mass m s of the substance 4, 40 compensates itself.
  • the balancing chamber 70 of the hollow body 2 can be designed radially with a plurality of concentric balancing chambers due to geometry, or the balancing chamber can be repeated several times axially to the hollow body, or the radially executed, multi-chamber structures can be constructed several times in the axial direction.
  • FIG. 1 A schematic longitudinal section of a hollow tubular body 2, which is clamped on a drive spindle 5 directly by means of a clamping shank 1 and has a cavity 7 in the form of three hollow chambers 70 and 73, 74 closed at both ends, is shown in FIG.
  • the balancing chamber 70 is an axial balancing chamber in the cavity 7 and the balancing chambers 73, 74 as two located in the cavity 7, radially accessible- ended balancing chambers, the two radial balancing chambers 73, 74 of the axial balancing chamber 70 are arranged downstream towards the end 9 , wherein the first radial chamber 73 is disposed within the second radial chamber 74 in alignment, the adjacent balancing chambers 70 and 73, 74 are separated by a fourth closure 12 and wherein the clamping shaft 1 is fixed in the drive spindle 5 and thereby the position of Hollow body 2 is suspended vertically, wherein the one end 8 of the hollow body 2 by means of the Sp 1 and the other opposite free end 9 is closed by means of the first closure 3, wherein the two chambers 73, 74 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the fabric 4 (static state) are partially filled, wherein the Fig.
  • FIG. 11b is a cross section BB shown in FIG. 11 through the two chambers 73, 74 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the filled, distributed on the inner wall fabric 14th (dynamic state) shows.
  • the shutters 3 and 12 are designed such that they lock the chamber casing 20 to form the radial balancing chambers 73 and 74.
  • Fig. 11 is a cross section BB shown in FIG. 11 through the two chambers 73, 74 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the filled, distributed on the inner wall fabric 14th (dynamic state) shows.
  • the shutters 3 and 12 are designed such that they lock the chamber casing 20 to form the radial balancing chambers 73 and 74.
  • FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view of a connected to a drive spindle 5 and in between 1 and drive spindle drive shaft 5 adapter 6 with the clamped on the clamping shaft 1, slender, tubular and designed as a shaft hollow body 2 with a cavity 7 in the form of three balanced at both ends hollow balancing chambers 70 and 73, 74, wherein the balancing chamber 70 is an axial balancing chamber in the cavity 7 and the balancing chambers 73, 74 as two located in the cavity 7, radially formed balancing chambers, wherein the two radial balancing chambers 73, 74 of axial balancing chamber 70 are arranged downstream of the end 9, wherein the first radial balancing chamber 73 within the second radial balancing chamber 74 is aligned, wherein the adjacent balancing chambers 70 and 73, 74 in the axial direction by a fourth closure 12 are separated from each other and wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and
  • FIG. 1 A schematic longitudinal section of a hollow tubular body 2, which is clamped on a drive spindle 5 directly by means of a clamping shaft 1 and has a cavity 7 in the form of three hollow balancing chambers 70 and 73, 74 sealed on both ends, is shown in FIG.
  • the balancing chamber 70 is an axial balancing chamber in the cavity 7 and the balancing chambers 73, 74 as two located in the cavity 7, radially formed chambers, wherein the two radial balancing chambers 73, 74 the axial balancing chamber 70 are arranged downstream of the end 9, wherein the first radial balancing chamber 73 is aligned within the second radial balancing chamber 74, wherein the adjacent balancing chambers 70 and 73, 74 are separated by a fourth shutter 12 and wherein the clamping shaft is fixed in the drive spindle 5 and while the position of the hollow body 2 is vertical, wherein the one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first shutter 3, wherein the two balancing chambers 73, 74 of the shaft of the stationary hollow body 2 (static state) are partially filled with the fabric 4, wherein
  • 12b shows a cross section C-C according to FIG. 12, 12a through the two balancing chambers 73, 74 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 (dynamic state) with the filled substance 14 distributed in each case on the inner wall.
  • a schematic longitudinal section shown in FIG. 13 has an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body 2 with a cavity 7 clamped on the clamping shaft 1 of three closed at both ends hollow balancing chambers 70 and 73, 74, wherein the balancing chamber 70 is an axial chamber in the cavity 7 and the balancing chambers 73, 74 as two located in the cavity 7, radially formed chambers, wherein the two radial balancing chambers 73, 74 the axial balancing chamber 70 are arranged downstream of the end 9, wherein the first radial balancing chamber 73 is aligned within the second radial balancing chamber 74, wherein the adjacent balancing chambers 70 and 73, 74 are separated by a fourth shutter 12 and wherein the clamping shaft is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is horizontal wherein the one end 8 of the hollow body 2 is
  • 13a is a schematic longitudinal section of a in a drive spindle 5 directly by means of a clamping shank 1 clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body 2,
  • FIG. 13b shows a cross section AA according to FIG. 13 through the two radial balancing chambers 73, 74 of the shaft of the resting hollow body 2 with the filled substance 4 in the static state
  • FIG. 13c shows a cross section AA according to FIG. 13 through the two radial balancing chambers 73 , 74 of the shaft of the rotating hollow body 2 in the dynamic state with the filled material 14 distributed on the inner wall.
  • the symmetrical cavity 7 may be located on the side opposite the one-sided fixed bearing.
  • the symmetrical cavity 7 can in the axial and radial directions in at least two balancing chambers 70, 71, 72; 73, 74 be shared.
  • the symmetrical cavity 7 may be formed with respect to the axis of symmetry 75 with respect to multiple symmetry.
  • the cavity 7 in the form of a hollow shaft 2 may have an annular symmetrical or multi-symmetrical cross-section, wherein the cross-section of the hollow shaft 2 with respect to the axis of symmetry 75 is formed with multiple symmetry.
  • FIG. 14 a schematic longitudinal section of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body 2 with a cavity 7 and a clamped on the clamping shaft 1 shown in section shortened, closed hollow axial balancing chamber 71 shown in FIG. 14 and FIG. 14b, wherein the position of the hollow body 2 is horizontal and a part 15 of the clamping shaft 1 is inserted for improved support in the shaft 2 of the hollow body, optionally
  • FIG. 14a shows a cross-section AA according to FIG. 14 through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 (dynamic state) with the filled material 40 distributed on the inner wall, the shell 13 of the shaft 2 having a square shape in cross-section having,
  • FIG. 14b shows a cross-section AA according to FIG. 14 through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 (dynamic state) with the filled substance 40 distributed on the inner wall, the shell 13 of the shaft 2 having a hexagonal shape in cross-section has, and
  • FIG. 14c shows a cross-section AA according to FIG. 14 through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 (dynamic state) with the filled material 14 distributed on the inner wall (dynamic state), wherein the jacket 13 of the shaft 2 is a has octagonal shape.
  • FIG. 15 shows a plurality of cross-sectional representations according to FIG. 14 by symmetrical separate balancing chambers, which are referenced multiple times to the axis of symmetry 75, similar to the cross-sectional representations in FIGS. 14 a, 14 b, 14 c
  • FIG. 15a shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled material 14 (dynamic state) distributed on the inner wall, wherein the shaft 2 has an outer wall 16 in the cross section of a circle and an inner wall 17 in FIG Having a cross-section of a square shape,
  • 15b shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled material 14 (dynamic state) distributed in each case on the inner wall, wherein the shaft 2 has an outer wall 16 in the cross section of a square shape and an inner wall 17 in cross-section of a circle,
  • Fig. 15c shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the filled, each distributed on the inner wall fabric 14 (dynamic state), the shaft 2 a Outer wall 16 in cross-section of a circle and an inner wall in cross-section of a hexagonal shape,
  • Fig. 15d shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the filled, each distributed on the inner wall fabric 14 (dynamic state), wherein the shaft 2 has an outer wall 16 in cross-section of a hexagonal shape and an inner wall 17 in cross-section of a circle,
  • 15e shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled substance 14 (dynamic state) distributed in each case on the inner wall, wherein the shaft 2 has an outer wall 16 in a circular cross section and an inner wall 17 in FIG Has cross section of an octagonal shape, and
  • 15f shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled substance 14 (dynamic state) distributed in each case on the inner wall, wherein the shaft 2 has an outer wall 16 in cross section of an octagonal shape and an inner wall 17 in cross-section of a circular shape, show.
  • the predetermined material of the hollow body 2 may be tough-elastic.
  • the predetermined material of the hollow body 2 may be brittle-elastic.
  • the balancing flowable material 4, 40 and the each applying in the dynamic state to the inner wall fabric 14 may be a mixture (solid / solid, solid liquid, liquid / liquid) to achieve a higher Auswuchtrial.
  • the hollow body 2 can be balanced in several levels.
  • the hollow body 2 may be operable in all spatial positions.
  • the hollow body 2 may be formed as a hollow shaft for a cutting tool and be used for high-speed machining of deep and filigree contours.
  • the example, with the drive spindle 5 related, preferably used in a cutting part of the clamping tool hollow body 2 represents a hollow shaft, which is formed by the self-balancing, high-speed one-sided tightened hollow body 2, wherein the cutting part is designed freely depending on the purpose and the connection of the Blade part and the hollow shaft 2 is made detachable or insoluble.
  • the method for producing a body 2 with a one-sided fixed clamping in Agiebesteifer and tilt-stable storage for rotating into a supercritical speed range parts of a system 22, the at least one drive spindle 5, a chuck 1, 6 and the body 2 according to the invention taking into account Fig. 5 to 16 is,
  • the body 2 is a hollow body in tubular form with a predetermined material whose bending vibration stimulation occurring during rotation is based on inaccuracies U resulting from manufacturing inaccuracies and storage inaccuracies and which has a symmetrical closed cavity 7 related to the geometric axis of symmetry 75, which also is completed towards its end faces 8, 9,
  • the balancing chambers 71, 72, 73, 74 associated with the first balancing chamber 70 are created by respectively closing the second balancing chamber 71 within the cavity 7 by means of a closure 10 after filling the flowable substance 4, 40 into the second balancing chamber 71, and into the resulting third balance chamber 72 a further defined mass m s of the flowable material fes 4, 40 is filled, wherein the third balancing chamber 72 is closed by means of a further closure 11, wherein the process of creating the predetermined number of further balancing chambers 73, 74 is repeated with other closures 12.
  • the respective filling mass m s of the flowable shapeless substance 4, 40 is introduced, which during the speed acceleration in the balancing chambers 70; 71, 72; 73, 74 of the hollow body 2 distribute.
  • the formation of at least one balancing chamber 70 by closing with at least one closure 3 can be combined with the introduction of the calculated filling mass ms of the flowable substance 4, 40 at the same time.
  • the introduction of the filling material m s of the flowable material 4, 40 can also be performed after closing the balancing chamber 70 by closable lateral wall openings (not shown) in the shaft 2 and / or in the closure 3, wherein the passage openings (not shown) to the introduction / filling are designed to be closed.
  • the introduced flowable shapeless substance 4, 40 can be deposited under the action of centrifugal force on the inner wall 17 of the hollow body 2 according to the effect of the imbalance U of the hollow body 2 as distributing substance 14.
  • the hollow body 2 mounted on one side and displaceable and tilt-rigidly rotates when passing through the subcritical and critical rotational speed range and in the supercritical rotational speed range without catching bearings.
  • the mass ms to be introduced of the flowable substance 4, 40 constitutes at least one function of the imbalance U of the hollow body 2, which is at least to be reduced and, in particular, eliminated.
  • the mass m s of the flowable substance 4, 40 to be predetermined and to be determined it should be at least a mass value in the range between a minimum mass m Sm , n and a maximum mass msmax- Mi a minimum mass msmin at least the imbalance U can be eliminated, the minimum mass m Sm / n much smaller than that in the respective balancing chamber 70, 71, 72, 73 and / or 74 is completely to be filled mass ms.
  • a maximum mass msmax just the unbalance U should be able to be eliminated, wherein the maximum mass msmax of the flowable substance 4, 40 in each case is smaller than the mass ms to be completely filled into the respective balancing chamber chamber.
  • the flowable formless material 4, 40 is introduced, in the balancing chamber 71, 72; 73, 74 of the stationary hollow body 2 stands / stores.
  • the inventive, cantilevered and mounted hollow body 2 can rotate during passage / passage of the subcritical and critical speed range and in the supercritical speed range without catch storage at least in the free-side end portion 9 of the hollow body 2.
  • the run-up of a high-frequency spindle 5 of the system is shown in FIG. 18 as an amplitude (A) / time (t) curve, with the use of the hollow body 2 according to the invention having at least one balancing chamber 70, 71, 72
  • the flowable shapeless material 4, 40 which is in flow, can run up to the supercritical rotational speed range in two to three seconds is realized.
  • the time range 18 for the subcritical speed range, the time range 19 for the critical speed range and the time range 21 for the supercritical speed range are indicated.
  • a deflection of the hollow body 2 is achieved with a double amplitude of 1, 2 mm, without causing damage to the hollow body 2.
  • a system or dynamic system 22 for self-stabilizing rapidly rotating symmetrical hollow bodies 2 mounted on one side up into the supercritical rotational speed range and its run-up is provided.

Abstract

The invention relates to bodies fixedly restrained at one end while mounted so as to resist movement and tilting for parts of a system (22) that rotate into the supercritical speed range and to a method for producing the bodies, wherein the body (2) represents a hollow body of a tubular form comprising a specified substance, the flexural vibrations of which that occur during rotation are caused by unbalance U resulting from production and mounting inaccuracies and owing to a local difference between the geometrical axis of symmetry (75) of the hollow body (2) and the axis of rotation (76) of the hollow body (2), and which has a closed-off hollow space (7), which is symmetrical with respect to the geometrical axis of symmetry (75) of the hollow body (2) and is also closed towards its end faces (8, 9). In the hollow space (7) of the hollow body (2) that is fixed and mounted at one end and is formed as at least one balancing chamber (70, 71), at least one free-flowing formless substance (4) with a defined mass ms has been introduced into the balancing chamber (71), partially filling the balancing chamber (71), and the mass ms of the free-flowing formless substance (4) introduced is defined in such a way that a vibrational damping with respect to the hollow body can be achieved in the subcritical and critical speed ranges and a damage-free resonance penetration can be achieved in the critical speed range and that the distribution of the substance (4) in the supercritical speed range that is caused by the effect of the unbalance U of the hollow body (2) compensates in a self-stabilizing manner for the effect of the unbalance U while allowing for a specified ratio between the mass ms of the substance (4) and the unbalance U in accordance with the equation (V).

Description

KÖRPER MIT EINSEITIGER FESTER EINSPANNUNG FÜR BIS IN DEN ÜBERKRITISCHEN DREHZAHLBEREICH DREHENDE TEILE EINES SYSTEMS UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DER KÖRPER  BODY WITH ONE-SIDED FIXED TENSION FOR PARTS OF A SYSTEM AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF BODIES THROUGH TURNING UPTO THE OVERCRITICAL SPEED RANGE
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft Körper mit einseitiger fester Einspannung bei verschiebe- und kippsteifer Lagerung für bis in den überkritischen Drehzahlbereich drehende Teile eines Systems mit zumindest einer Antriebsspindel und einem Spannfutter sowie ein Verfahren zur Herstellung der Körper, wobei der Körper einen Hohlkörper in rohrförmiger Form mit vorgegebenem Material darstellt, dessen bei einer Rotation auftretenden Biegeschwingungsanregung auf Fertigungs- und Lagerungsungenauigkeiten resultierende Unwucht U infolge eines örtlichen Unterschiedes zwischen Symmetrieachse des Hohlkörpers und Rotationsachse des Hohlkörpers beruhen und der einen auf die geometrische Symmetrieachse des Hohlkörpers bezogenen, symmetrischen und abgeschlossenen Hohlraum besitzt, der auch zu seinen Stirnseiten hin verschlossen ist. Ein in Fig. 1 dargestellter, schnell drehenden Körper 2, der als ein lang auskragender Teil eines dynamischen Systems 22, das zumindest eine Antriebsspindel 5, ein Spannfutter 1 und den genannten Körper 2 umfasst, ausgebildet ist, dessen Hauptantrieb bzw. Maschinenspindel 5 als biegesteifer Rotor ausgelegt ist, kann in verschiedenen Zweigen des Maschinenbaus zum Einsatz kommen. Als Beispiel für derartige biegesteife Rotoren lassen sich die hochfrequenten Motorspindeln 5 angeben, welche eine erste biegekritische Eigenfrequenz aufweisen, die wesentlich höher, bei etwa der 1 ,5- bis 2-fachen ihrer maximal einsetzbaren Drehfrequenz, liegt nach den Druckschriften [1 , 2, 3]. Die Motorspindeln 5 sind außerdem mit sehr steifen Radiallagerungen versehen. Die bezeich- neten lang auskragenden Körper 2 können vorzugsweise Schäfte von Hoch- geschwindigkeits-Zerspanungswerkzeugen (engl. High-Speed-Cutting - HSC -) und ebenfalls hochtourigen Rührwellen, Trommeln etc. sein, von denen mehr Leistungsfähigkeit und Laufruhe gefordert wird. Die Voraussetzungen dafür beinhalten in ersten Linie eine Gewichtsreduktion und sowie hohe Betriebsdreh- zahlen. The invention relates to a body with one-sided fixed clamping in displacement and tilting stability for up to the supercritical speed range rotating parts of a system with at least one drive spindle and a chuck and a method for producing the body, wherein the body is a hollow body in a tubular shape with predetermined material represents, which results in a rotation bending vibration excitation on manufacturing and storage inaccuracies resulting imbalance U due to a local difference between the axis of symmetry of the hollow body and the axis of rotation are based on the hollow body and has a related to the geometric axis of symmetry of the hollow body, symmetrical and closed cavity, which is also closed to its front sides. A fast rotating body 2 shown in Fig. 1, which is formed as a long cantilevered part of a dynamic system 22 comprising at least one drive spindle 5, a chuck 1 and said body 2, whose main drive spindle 5 is more rigid Rotor is designed, can be used in various branches of mechanical engineering. As an example of such rigid rotors, the high-frequency motor spindles 5 can be specified, which have a first critical bending natural frequency, the much higher, at about 1.5 times to 2 times their maximum usable rotational frequency, according to the documents [1, 2, 3]. The motor spindles 5 are also provided with very stiff radial bearings. The designated long cantilevered bodies 2 may preferably be shanks of high-speed cutting tools (HSCs) and also high-speed stirring shafts, drums, etc., which require more performance and smoothness. The prerequisites for this primarily include weight reduction and high operating speeds.
Zur Erfüllung der Anforderungen werden die schnell rotierenden Körper 2 nach dem Stand der Technik meistens hohl in Form eines Hohlschaftes ausgeführt. Aber aufgrund von verschiedenen Anregungsmechanismen entstehen beim Be- trieb von einseitig fest eingespannten und kipp- und verschiebesteif gelagerten langen, schlanken, rohrförmigen Hohlkörpern, vor allem in der Nähe kritischer Drehzahlen, große Schwingungen bzw. Biegeverformungen. Da die aus verschiedenen fertigungstechnischen Gründen (z.B. Maßabweichungen, Materialinhomogenitäten und Schwerpunktexzentrizitäten) nicht mit absoluter Genauig- keit bzw. mit symmetrischer Masseverteilung zur Rotationsachse hergestellt werden können, entsteht immer im dynamischen Betrieb, d.h. in den vorgegebenen Drehzahlbereichen eine Unwucht U. Außerdem wirkt sich bei einseitig fest eingespannten und gelagerten langen, schlanken Schäften, ähnlich der Schwerpunktexzentrizität, auch eine statische Auslenkung auf die Laufruhe über die Lagerungsverlagerung und damit erfolgenden Schwingungsanregung negativ aus. Der entstehende Rundlauffehler wird Radialschlag genannt. Der Radialschlag eines untersuchten langen schlanken Hohlschaftes (L D>15, wobei L die Auskraglänge und D den Außendurchmesser des Hohlschaftes darstellt) für HSC-Zerspanungswerkzeuge, der im Falle einer Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Bauteilen mit tiefen Kavitäten aus metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen Geometrie bedingt ein Einsatz vorkommt, kann sich nicht nur aufgrund der Form- und Maßabweichungen, sondern auch durch Lagerabweichung bzw. Radial- und Winkelversatz beim Einspannen in die Werkzeugaufnahme ergeben. In order to meet the requirements, the rapidly rotating bodies 2 according to the prior art are usually made hollow in the form of a hollow shaft. However, due to various excitation mechanisms, large vibrations or bending deformations occur during operation of long, slender, tubular hollow bodies mounted on one side firmly clamped and tilted and displaced stiff, especially in the vicinity of critical rotational speeds. Since for various manufacturing reasons (eg dimensional deviations, material inhomogeneities and center of gravity eccentricities) can not be produced with absolute accuracy or with symmetrical mass distribution to the axis of rotation, always arises in dynamic operation, ie in the specified speed ranges an imbalance U. Also affects one-sided clamped and stored long, slender shanks, similar to the Focus eccentricity, even a static deflection on the smoothness on the bearing displacement and thus resulting vibration excitation negative. The resulting concentricity error is called radial stroke. Radial impact of a studied long slender hollow shaft (LD> 15, where L represents the overhang length and D is the outside diameter of the hollow shaft) for HSC machining tools, which is used in the case of high-speed machining of components with deep cavities of metallic and non-metallic materials can result not only due to the shape and dimensional deviations, but also by bearing deviation or radial and angular misalignment when clamping in the tool holder.
Aufgrund der gesamten genannten Abweichungen entstehen während des Betriebs Fliehkräfte, die quadratisch mit der zunehmenden Drehzahl der Spindel 5 ansteigen und letztlich über den zuvor genannten Anregungsmechanismus zu großen Schwingungen führen. Die Schwingungen verursachen schlechte Ober- flächenqualitäten, kritische Beanspruchungen und Versagen von Schaftwerkzeugen und führen oft zum Bruch von Werkzeugschäften und zur Beschädigung der Spindel 5 nach Druckschrift [4]. Due to the aforementioned deviations arise during operation centrifugal forces that increase quadratically with the increasing speed of the spindle 5 and ultimately lead to the above-mentioned excitation mechanism to large vibrations. The vibrations cause poor surface qualities, critical stresses and failure of shank tools and often lead to breakage of tool shanks and damage to the spindle 5 according to document [4].
Ein weiteres Problem liegt darin, dass große Aspektverhältnisse (UD>20) die deutliche Abnahme sowohl der Biegesteifigkeit als auch der ersten Biegeeigen- frequenz (<200 Hz) bewirken. Unabhängig von den auf dem Markt verfügbaren Schaftwerkstoffen, wie z.B. Hartmetall, Stahl, Aluminium und CFK führen beide Effekte dazu, dass solche lang auskragende Schaftwerkzeuge konventionell nicht mit HSC-tauglichen Drehzahlen von 20.000 U/min und mehr eingesetzt werden können. Die Einsatzdrehzahlen der lang auskragenden HSC- Werkzeuge nach dem Stand der Technik werden wie„biegestarre Rotore" nach Druckschrift [5] immer in Drehzahlbereich unterhalb der ersten biegekritischen Eigenfrequenz des Werkzeug-Spannfutter-Systems ausgelegt. Das heißt, dass deren maximale Betriebsdrehzahl durch die erste biegekritische Eigenfrequenz des Werkzeug-Spannfutter-Systems bestimmt ist nach den Druckschriften [2, 3]. Die erläuterten Probleme zwingen dazu, mit niedrigeren Drehzahlen und somit niedrigeren Vorschubgeschwindigkeiten zu arbeiten. Damit bleiben die Vorteile der HSC-Bearbeitung und das Leistungspotenzial moderner CNC-Maschinen (z.B. Spindeldrehzahlen 60000-80000 U/min) ungenutzt. Ähnliche Probleme treten bei Hochgeschwindigkeitsmischern auf. Another problem is that large aspect ratios (UD> 20) cause the significant decrease in both the flexural stiffness and the first internal bending frequency (<200 Hz). Regardless of the shaft materials available on the market, such as carbide, steel, aluminum and CFRP, both effects result in such long cantilevered shank tools not being able to conventionally be used with HSC-capable speeds of 20,000 rpm and more. The application speeds of the long-protruding HSC tools according to the prior art are designed like "rigid rotor" according to reference [5] always in the speed range below the first critical bending natural frequency of the tool-chuck system.That means that their maximum operating speed through the first bending-critical natural frequency of the tool-chuck system is determined according to the documents [2, 3]. The problems explained force to work with lower speeds and thus lower feed rates. Thus, the advantages of HSC machining and the performance potential of modern CNC machines (eg spindle speeds of 60000-80000 rpm) remain unused. Similar problems occur in high-speed mixers.
Aus der Problemfeldbeschreibung resultiert die Zielsetzung der Erfindung, die zwei eng miteinander verbundene Hauptziele umfasst, die für die Gestaltung von langen schwingungsarmen Hohlschäften (L D>20) im Mittelpunkt stehen. Das erste Ziel besteht darin, die negative Einwirkung der ersten biegekritischen Eigenfrequenzen von langen schlanken Hohlschäften zu meiden. The problem field description results in the objective of the invention, which comprises two closely linked main objectives, which are central to the design of long low-vibration hollow shafts (L D> 20). The first goal is to avoid the negative effect of the first critical bending natural frequencies of long slender hollow shafts.
Das zweite Ziel ist, den dynamischen Einfluss der existierenden Systemunwucht zu mindern oder gar zu beseitigen. The second goal is to reduce or even eliminate the dynamic influence of the existing system imbalance.
Entscheidend für die Wahl der Mittel ist der Mechanismus der dynamischen Ver- formung, d. h. das Verhältnis der Steife der Spindel zur Steife der Lagerung. Es werden zwei Arten unterschieden: die„starre" (sehr steife) und die„weiche" (sehr nachgiebige) Lagerung.  Decisive for the choice of means is the mechanism of dynamic deformation, ie. H. the ratio of the stiffness of the spindle to the rigidity of the bearing. Two types are distinguished: the "rigid" (very stiff) and the "soft" (very flexible) bearing.
Unter„starrer" Lagerung von Spindeln wird eine deutlich höhere radiale Steifig- keit der Lagerung einer Spindel gegenüber deren Biegesteifigkeit verstanden. Das bedeutet, dass bei entsprechender dynamischer Belastung die Bewegungen (Schwingformen) des auskragenden Teils 2 der Spindel 5 wie ein fest eingespannter Biegebalken anzunehmen sind: The term "rigid" bearing of spindles means a significantly higher radial rigidity of the bearing of a spindle than its flexural rigidity, which means that, given a corresponding dynamic load, the movements (oscillation) of the projecting part 2 of the spindle 5 assume like a firmly clamped bending beam are:
erste Eigenform/Eigenfrequenz - abbiegender Balken; first eigenform / eigenfrequency - bending beam;
zweite Eigenform/Eigenfrequenz - Durchbiegung; second eigenform / natural frequency - deflection;
dritte Eigenform/Eigenfrequenz -„Sinuswelle". third eigenform / natural frequency - "sine wave".
Unter einer„weichen" Lagerung von Spindeln 5 wird eine deutlich geringere radiale Steifigkeit der Lagerung einer Spindel 5 gegenüber deren Biegesteifigkeit verstanden. Das bedeutet, dass bei entsprechender dynamischer Belastung die Bewegungen (Schwingformen) des auskragenden Teils 2 der Spindel 5 der Spindelbewegung, wie in Fig. 2 gezeigt ist, folgen: A "soft" bearing of spindles 5 is understood to mean a significantly lower radial stiffness of the bearing of a spindle 5 with respect to its flexural rigidity, which means that, given a corresponding dynamic load, the movements (oscillation) of the projecting part 2 of the spindle 5 of the spindle movement, as in FIG Fig. 2 is shown, follow:
A: erste Eigenform/Eigenfrequenz - achsparalleles Schwingen; B: zweite Eigenform/ Eigenfrequenz - Kippbewegung der Spindel um die Längsachse; A: first eigenform / eigenfrequency - paraxial oscillation; B: second eigenform / natural frequency - tilting movement of the spindle about the longitudinal axis;
C: dritte Eigenform/ Eigenfrequenz - Durchbiegen der Welle und Abbiegen des auskragenden Körpers der Welle.  C: third eigenform / natural frequency - bending of the shaft and bending of the cantilever body of the shaft.
Die dritte Eigenform C des auskragenden Teils der Welle bei„weicher" Lagerung entspricht der ersten Eigenform bei„starrer" Lagerung. Generell sind die Eigenfrequenzen bei„weicher" Lagerung niedriger als bei„starrer" Lagerung. In der Praxis beeinflussen sich die Bewegungen beider Fälle, wie in Fig. 3 gezeigt ist nach den Druckschriften [6, 7]. The third eigenform C of the projecting part of the shaft in "soft" storage corresponds to the first eigenmode in "rigid" storage. In general, the natural frequencies for "soft" storage are lower than for "rigid" storage. In practice, the movements of both cases, as shown in Fig. 3 is influenced by the documents [6, 7].
„Weiche" Lagerungen werden angewendet, wenn man a) schnell in den überkritischen Betriebsbereich (oberhalb erster und z. T. zweiter Eigenfrequenz) gelangen will und wenn b) entsprechende äußere Dämpfungskräfte auf das Schwingungssystem wirken, wie bei Rührwerken, Schiffsantrieben und Turbinen nach den Druckschriften [8, 9].  "Soft" bearings are used when a) wants to get into the supercritical operating range (above the first and partly second natural frequency) quickly, and when b) corresponding external damping forces act on the vibration system, as in agitators, marine propulsion and turbines after the Pamphlets [8, 9].
Eine Möglichkeit zur Realisierung der beiden Ziele im Fall der„starren" Lagerung zur Gewährleistung eines ruhigen und stabilen Werkzeuglaufes bietet die Erhöhung der Betriebsdrehzahl bis in den überkritischen Drehzahlbereich. Ein Überfahren/Durchgang der kritischen Drehzahl ist somit notwendig. Da lange und schlanke Werkzeugschäfte geringe Biegesteifigkeit aufweisen und damit verbunden mit niedrigen kritischen Drehzahlen betrieben werden, kommt es bei dem Überfahren/Übergang der Resonanzdrehzahl in den überkritischen Bereich zu Resonanzschwingungen, wobei die Gefahr des eigenschwingungsbedingten Versagens des Werkzeuges unvermeidbar ist. One way of achieving the two objectives in the case of "rigid" mounting to ensure a quiet and stable tool life is to increase the operating speed up to the supercritical speed range, thus overrunning / passing through the critical speed is necessary and operated in conjunction with low critical speeds, it comes in the driving over / transition of the resonance speed in the supercritical region to resonant vibrations, the risk of self-oscillation failure of the tool is unavoidable.
Um den kritischen Drehzahlbereich problemlos durchfahren zu können, ist es zweckmäßig, dass die Schäfte hohl ausgeführt werden, welche eine Integration des Selbstwuchtens und der Schwingungsdämpfung ermöglicht. Dabei soll der Hohlschaft nur eine minimale Unwucht U besitzen. Zwar kann durch die Erhö- hung der Fertigungsgenauigkeit des Schaftes die Unwucht U minimiert werden, aber beim Spannen des Hohlprofils in marktübliche Spannaufnahmen ergeben sich zusätzliche Lage- und Befestigungsungenauigkeiten nach Druckschrift [8], die bei langen Schäften (L D>20) mit Schaftlänge L und Durchmesser D zu einem großen Radialschlag an der Schaftspitze führen. In order to pass through the critical speed range easily, it is expedient that the shafts are hollow, which allows integration of self-balancing and vibration damping. In this case, the hollow shaft should have only a minimal imbalance U. Although the imbalance U can be minimized by increasing the manufacturing accuracy of the shank, but when clamping the hollow profile into standard clamping fixtures, additional positional and fastening inaccuracies result according to document [8], with long shafts (L D> 20) with shaft length L and diameter D lead to a large radial impact at the shaft tip.
Daher sind zur möglichst genaueren Beschreibung der Bewegung von rotati- onssym metrischen, einseitig befestigten und kipp- und verschiebesteif gelagerten langen schlanken Hohlkörpern in einem dynamischen Berechnungsmodell die Unwuchtwirkung der sich infolge der geometrische Abweichungen, wie Un- geradheit eg und Ungleichwandigkeit ew als auch die Lageabweichungen, wie Radial- und Winkelverschiebung, ergebende gesamte Exzentrizität esp zu be- rücksichtigen. Therefore, for a more accurate description of the movement of rotationally symmetric metric, one-sided fastened and tilting and verschiebesteif stored long slender hollow bodies in a dynamic calculation model, the unbalance effect due to the geometric deviations, such as non-rectity e g and ungleichwandigkeit e w as well the position deviations, such as radial and angular displacement, resulting total eccentricity e sp to take into account.
Die rohrförmigen Hohlschäfte mit Durchmessern von ca. 3 mm bis ca. 20 mm und mit Wanddicken von 0.2 mm bis 2 mm können mittels verschiedener Fertigungsverfahren, wie z.B. Kaltziehen oder Strangpressen präzise hergestellt werden. Trotzdem treten eine Exzentrizität der Wanddicke ew im Bereich zwi- sehen 0 mm und 0.1 mm (0 - 10%) auf, die sich nach Druckschrift [10] gemäß Fig. 4 wie folgt bestimmen lässt:
Figure imgf000008_0001
The tubular hollow shafts with diameters of about 3 mm to about 20 mm and wall thicknesses of 0.2 mm to 2 mm can be precisely produced by means of various manufacturing processes, such as cold drawing or extrusion. Nevertheless, an eccentricity of the wall thickness e w occur in the range between 0 mm and 0.1 mm (0-10%), which can be determined as follows according to document [10] according to FIG. 4:
Figure imgf000008_0001
k ax ' k mm  k ax 'k mm
Die gesamten Lagefehler esp führen zum Rundlauffehler. Daraus resultiert ein Radialschlag a an der Spitze des Hohlschaftes 2 auch bei niedrigen Drehzahlen und der lässt sich messtechnisch bestimmen. Zur Berechnung der gesamten Unwucht U eines im Schafthalter 1 eingespannten Hohlschaftes 2 wird der Schaftquerschnitt als Hohlscheibe mit einer Masse m betrachtet und die Unwucht U kann nach Druckschrift [6] gemäß Fig. 4 wie folgt berechnet werden: The entire position errors e sp lead to runout. This results in a radial impact a at the top of the hollow shaft 2, even at low speeds and can be determined by measurement. In order to calculate the total imbalance U of a hollow shaft 2 clamped in the shank holder 1, the shank cross section is regarded as a hollow disk with a mass m and the imbalance U can be calculated as follows according to document [6] according to FIG.
D2 - d2 (II) D 2 - d 2 (II)
= « + « (III) = "+" (III)
(IV) wobei (IV) in which
m - die Masse des Hohlschaftes; m - the mass of the hollow shaft;
D - der Außendurchmesser;  D - the outside diameter;
d - der Innendurchmesser; d - the inner diameter;
kmin - die minimale Wanddicke;k min - the minimum wall thickness;
ax ~ die maximale Wanddicke;  ax ~ the maximum wall thickness;
o - der Koordinatenursprung; o - the origin of the coordinates;
MDA - der Mittelpunkt des Außendurchmessers; M DA - the center of the outer diameter;
w - der geometrische Schaftmittelpunkt; w - the geometric center of the shaft;
s - der Schwerpunkt des eingespannten Hohlschaftes; s - the center of gravity of the clamped hollow shaft;
- der gesamte Rundlauffehler bzw. Radialschlag;  - the entire concentricity error or radial impact;
s - die Schwerpunktexzentrizität;  s - the center of gravity eccentricity;
<?w - die relative Exzentrizität der Wanddicke; <? w - the relative eccentricity of the wall thickness;
egss ~ die Gesamtexzentrizität des eingespannten Hohlschaftes  egss ~ the total eccentricity of the clamped hollow shaft
sind. are.
Die Fig. 4 stellt einen Schnitt durch einen Hohlkörper 2 für ein Berechnungsschema der gesamten Unwucht U nach den Gleichungen (I) bis (IV) aus den Formfehlern und Lagerfehlern dar. 4 shows a section through a hollow body 2 for a calculation scheme of the total unbalance U according to equations (I) to (IV) from the shape errors and bearing errors.
Einige Verfahren und Vorrichtungen zur Reduzierung der Restunwucht bei sich drehenden rotationssymmetrischen Hohlkörpern mittels Ausgleichsmasse sind in den Druckschriften Kaufeld: Inprocess-Wuchten erhöht die Wirtschaftlichkeit beim HSC-Fräsen, x-technik, I. Quartal 2004, 6. Ausgabe, S. 10 und 1 1 , 2004, und Kaufeld: Mit In-Process-Auswuchten die volle Drehzahl nutzen, Werkstatt und Betreib 137 (2004) 1 - 2, S. 47 - 53, 2004 beschrieben. Darin wird vorzugsweise ein Ringauswuchtsystem für lang auskragende Werkzeuge vorgestellt. Das Auswuchtsystem ermöglicht es, die Werkzeuge während des Hochlaufs in zwei Ebenen auszuwuchten. Das Auswuchten geschieht mittels zwei über spezielle Wälzlager frei drehbar unwuchtige Scheiben, die das Auswuchtsystem darstellen. Das Auswuchtsystem wird an der Spindelnase und an der Werkzeugspitze befestigt und mit Sensoren gesteuert. Die Scheiben werden elektromagnetisch sehr schnell in eine berechnete Position verstellt und dadurch werden die durch Unwucht U erzeugten Schwingungen minimiert. Mit dem Auswuchtsystem kann das Werkzeug in den überkritischen Drehzahlbereich beschleunigt werden. Die Integration des dargestellten Auswuchtsystems in das Werkzeug erhöht seine äußeren Abmessungen bzw. den Durchmesser und das Gewicht (ca. 5 kg) sehr. Daher ist die Anwendung im oben beschriebenen Anwendungsfall für HSC-Werkzeuge nahezu unmöglich. Some methods and devices for reducing the residual imbalance in rotating rotationally symmetrical hollow bodies by means of balancing mass are in the publications Kaufeld: Inprocess balancing increases the efficiency in HSC milling, x-technology, I. quarter 2004, 6th edition, p. 10 and 1 1, 2004, and Kaufeld: Using in-process balancing the full speed, workshop and Betreib 137 (2004) 1 - 2, pp 47 - 53, 2004 described. Therein, a Ringauswuchtsystem for long projecting tools is preferably presented. The balancing system makes it possible to balance the tools in two levels during startup. The balancing is done by means of two special rolling bearings freely rotatable unbalanced discs that represent the balancing system. The balancing system is attached to the spindle nose and the tool tip and controlled by sensors. The discs are electromagnetically very quickly adjusted to a calculated position and thereby the vibrations generated by imbalance U are minimized. With the balancing system, the tool can be accelerated to the supercritical speed range. The integration of the illustrated balancing system in the tool greatly increases its outer dimensions or the diameter and the weight (about 5 kg). Therefore, the application in the application described above for HSC tools is almost impossible.
Die in der Druckschrift SU 1 771 893 A1 dargestellte Werkzeugkonstruktion, insbesondere ein Fräswerkzeug, hat konstruktionsbedingt die gleichen Nachtei- le, wie die zuvor beschriebene. An das Fräswerkzeug wird eine Scheibe mit einem Ringkanal angebracht, die mit einer ferromagnetischen, mittels eines angelegten Magnetfeldes verfestigbaren Flüssigkeit gefüllt sind. Für ein gleichmäßiges magnetisches Feld sorgen über den Umfang der Scheibe verteilte, in radialer Richtung ausgerichtete Elektromagnete. The tool construction shown in the publication SU 1 771 893 A1, in particular a milling tool, has the same disadvantages as the previously described design. To the milling tool, a disc is mounted with an annular channel, which are filled with a ferromagnetic liquid solidifiable by means of an applied magnetic field. For a uniform magnetic field distributed over the circumference of the disc distributed, aligned in the radial direction electromagnets.
Vor der Rotation befindet sich die ferromag netische Flüssigkeit ohne eingeschaltetes Magnetfeld im flüssigen Zustand und die ferromagnetische Flüssigkeit kann sich gleichmäßig über die untere Oberfläche des horizontal liegenden Ringkanals verteilen. Nach Starten der Drehung bewegt sich die ferromagnetische Flüssigkeit unter Wirkung der Fliehkraft von der Drehachse des Fräsers zur Wand des Ringkanals. Unter Einfluss der Unwucht verteilt sich die Ausgleichsflüssigkeit ungleichmäßig und versucht die Schwingungen der Unwucht auszugleichen. Nach Einstellen eines stabilen Laufs wird das umgebende Magnetfeld aktiviert. Dadurch verfestigt sich die ferromagnetische Flüssigkeit. Das Fräswerkzeug ist betriebsbereit. Es hat die Aufgabe, geringe Unwuchten, bei- spielsweise verursacht durch einen fehlenden Zahn am Fräswerkzeug, zu beseitigen. Die Realisierung der Werkzeugkonstruktion ist bei kleinen Werkzeugdurchmessern D (z.B. D=10mm) nicht möglich, weil der Durchmesser durch den Ringkanal deutlich vergrößert wird. Before rotation, the ferromagnetic fluid is in the liquid state without the magnetic field switched on and the ferromagnetic fluid can be uniformly distributed over the lower surface of the horizontal annular channel. After starting the rotation, the ferromagnetic fluid moves under the action of centrifugal force from the axis of rotation of the cutter to the wall of the annular channel. Under the influence of the imbalance, the equalizing fluid is distributed unevenly and tries to compensate for the vibrations of the imbalance. After setting a stable run, the surrounding magnetic field is activated. As a result, the ferromagnetic fluid solidifies. The milling tool is ready for operation. It has the task of eliminating small imbalances, for example caused by a missing tooth on the milling tool. The realization of the tool design is not possible with small tool diameters D (for example D = 10 mm), because the diameter is significantly increased by the annular channel.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das Fräswerkzeug überhaupt nicht für HSC-Bearbeitung geeignet ist, wenn die Drehzahl von 24000 bis 36000 U/min erreicht wird. In der Druckschrift DE 3 248 085 A1 ist ein ähnliches Verfahren zur Beseitigung der Unwucht U von rotationssymmetrischen ringförmigen Teilen während des Betriebs beschrieben. Es wird als Ausgleichsmedium ein magnetisches Fluid verwendet. Über die Veränderung eines Magnetfeldes wird die scheinbare Dich- te bzw. die Masseverteilung des magnetischen Fluids gesteuert und dadurch die Unwucht U kompensiert. A further disadvantage is that the milling tool is not at all suitable for HSC machining when the rotational speed of 24000 to 36000 rpm is reached. The publication DE 3 248 085 A1 describes a similar method for eliminating the imbalance U of rotationally symmetrical annular parts during operation. It is used as a compensation medium, a magnetic fluid. The change in a magnetic field controls the apparent density or mass distribution of the magnetic fluid and compensates for the imbalance U.
Der grundsätzliche Nachteil des Verfahrens zum Auswuchten liegt darin, dass für die Durchführung ein Magnetfeld benötigt wird und der überkritische Drehzahlbereich erreicht sein muss.  The fundamental disadvantage of the method for balancing is that a magnetic field is required for the implementation and the supercritical rotational speed range must be reached.
Die Druckschrift DE 103 20 974 B4 beschreibt ein ähnliches Verfahren zur Verminderung der Unwucht U mittels elektromagnetischer Flüssigkeit in einer Vorrichtung mit umlaufendem Ringkanal. In dem Ringkanal wird aus einem Vorratsbehälter eine bestimmte Menge einer elektro-rheologischen Flüssigkeit einge- bracht, deren Verfestigung mit Hilfe eines entlang des Ringkanals veränderlichen Magnetfeldes erzielbar ist. Das Feld kann ebenfalls durch gesondert mit Spannung beaufschlagbare Elektroden, die vorzugsweise flächig am Ringkanal anliegen, erzeugt werden. The document DE 103 20 974 B4 describes a similar method for reducing the imbalance U by means of electromagnetic fluid in a device with circumferential annular channel. In the annular channel, a certain amount of an electro-rheological fluid is introduced from a reservoir, the solidification of which can be achieved by means of a magnetic field that varies along the annular channel. The field can also be generated by separately acted upon by voltage electrodes, which preferably lie flat against the annular channel.
Der Nachteil des Verfahrens besteht darin, dass die Umsetzung bei kleinen Durchmessern (z.B. D=10 mm) quasi konstruktionsbedingt unmöglich ist.  The disadvantage of the method is that implementation at small diameters (e.g., D = 10 mm) is virtually impossible by design.
In der Druckschrift DE 103 42 096 A1 wird ein Verfahren zum Auswuchten eines rotationssymmetrischen Hohlkörpers, insbesondere eines horizontal laufenden Rollenkörpers eines Förderers dargestellt. Das Auswuchten wird dadurch er- reicht, dass der Hohlraum der Rolle mit einem Kunststoff gefüllt wird, der sich bei höherer Umfangsgeschwindigkeit infolge der Fliehkräfte über die volle axiale Länge des Hohlkörpers verteilt und sich an der Innenwandung anlagert und aushärtet. Dadurch erfolgt ein Auswuchten der Rolle selbsttätig. Das Verfahren hat lediglich die Aufgabe, die Unwucht U des beidseitig gelagerten Körpers aus- zugleichen. In the document DE 103 42 096 A1, a method for balancing a rotationally symmetrical hollow body, in particular a horizontally running roller body of a conveyor is shown. The balancing is achieved by filling the cavity of the roller with a plastic material which, at a higher peripheral speed, spreads over the full axial length of the hollow body as a result of the centrifugal forces and accumulates and hardens on the inner wall. This results in a balancing of the role automatically. The method has only the task of balancing the imbalance U of the body mounted on both sides.
Aus der Druckschrift DE PS 719 582 ist eine Einrichtung bekannt, die ein selbsttätiges Auswuchten einer überkritisch laufenden Maschine ermöglicht. Die Vorrichtung hat den Nachteil, dass die Ausgleichsmasse nur im überkritischen Drehzahlbereich in die Auswuchtposition gebracht werden kann, weil die Wuchtmasse unterhalb der kritischen Drehzahl nicht nur nutzlos ist, sondern auch zu schädlichen Schwingungsbeanspruchungen führt. Das besagt, dass die Ausgleichmasse sich zur Erzielung einer sicheren, schadenfreien Resonanzdurchfahrt der Maschine nicht nutzen lässt. Eine Resonanzdurchfahrt für die vorgestellte Maschine wird durch die weiche Lagerung verwirklicht. From the document DE PS 719 582 a device is known which allows an automatic balancing a supercritical machine running. The device has the disadvantage that the balancing mass can be brought into the balancing position only in the supercritical speed range, because the balancing mass is not only useless below the critical speed, but also leads to harmful vibration stresses. This means that the balancing mass can not be used to achieve a safe, damage-free resonance passage of the machine. A resonance passage for the presented machine is realized by the soft storage.
In den Druckschriften RU 2 257 558 C1 , RU 2 256 892 C1 und RU 2 265 814 C1 sind Vorrichtungen zum automatischen Wuchten überkritisch betriebener Rotoren beschrieben. Die Vorrichtungen weisen hohl ausgebildete Wuchtkammern auf, die teilweise mit schmelzbarem Ausgleichsmedium gefüllt sind. Während des Wuchtprozesse wird die Ausgleichsmasse mit Hilfe einer zusätzlichen Energiequelle, die mit verschiedenen Verfahren erzeugt werden kann, ge- schmolzen und unter der Wirkung der Fliehkraft nimmt die Masse eine Position gegenüber der Unwucht im überkritischen Drehzahlbereich ein. Um die Ausgleichsmasse auf der benötigten Position zu fixieren, wird die Energiequelle ausgeschaltet. Danach härtet das Ausgleichsmedium aus und damit ist der Wuchtvorgang beendet. Die Vorrichtungen dienen zum aktiven Auswuchten von beidseitig gelagerten Rotoren und weisen ähnliche Nachteile von vordem beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren auf, nämlich eine große, komplizierte und damit aufwändige Bauweise und eine niedrige Auswuchtgüte. The publications RU 2 257 558 C1, RU 2 256 892 C1 and RU 2 265 814 C1 describes devices for automatically balancing supercritically operated rotors. The devices have hollow balancing chambers which are partially filled with meltable balancing medium. During the balancing process, the balancing mass is melted by means of an additional energy source that can be produced by various methods, and under the effect of centrifugal force, the mass assumes a position relative to the imbalance in the supercritical rotational speed range. To fix the balancing mass in the required position, the energy source is switched off. Thereafter, the compensation medium hardens and thus the balancing process is completed. The devices are used for the active balancing of rotors mounted on both sides and have similar disadvantages of previously described devices and methods, namely a large, complicated and therefore expensive construction and a low balancing quality.
In der Druckschrift DE 26 32 586 C2 wird ein vereinfachtes Verfahren zur Reso- nanzdurchfahrt für langgestreckte Rotoren beschrieben, welches durch verschiedene konstruktive Lösungen von passiven und aktiven Resonanzdurchlaufhilfen zu verwirklichen ist. Die dargestellten Ausführungen werden in der der Druckschrift [5] als Fanglager bezeichnet. Ein Fanglager ist ein im Rotorsystem zusätzlich eingebrachtes Lager, das einen radialen Spalt mit der Rotorwelle aufweist. Grundsätzlich dient es zur Einschränkung der Rotorausbiegung gegenüber dem Stator, um unzulässigen Schwingungsamplituden zu verhindern. Ein Fanglager als Resonanzdurchlaufhilfe ist im normalen Betriebszustand des Rotors unwirksam, da die radialen Ausbiegungen der Rotorwelle kleiner als das radiale Spaltspiel zum Fanglager sind. Werden bei Annährung an die kritischen Drehzahlen die radialen Rotorauslenkungen größer als das Fanglagerspiel, legt sich die Rotorwelle an das Fanglager an und das Fanglager trägt mit. Die in den Kontaktstellen entstehenden Kräfte verändern die schwingungstechnischen Ei- genschaften des Gesamtsystems abrupt. Nach der Fahrt durch die Resonanzdrehzahlen des gekoppelten Systems mit begrenzten Auslenkungen löst sich die Rotorwelle vom Fanglager wieder und läuft ohne gegenseitige Berührung weiter. Der Auslaufvorgang des Rotorsystems vom über- in die unterkritischen Drehzahlen erfolgt durch den gleichartigen Effekt. The publication DE 26 32 586 C2 describes a simplified method for resonant passage for elongated rotors, which can be realized by various design solutions of passive and active resonance conveyor aids. The illustrated embodiments are referred to in the document [5] as a fishing camp. A safety bearing is additionally introduced in the rotor system bearing, which has a radial gap with the rotor shaft. Basically, it serves to limit the rotor deflection relative to the stator in order to prevent inadmissible oscillation amplitudes. A retainer bearing as Resonanzdurchlaufhilfe is ineffective in the normal operating condition of the rotor, since the radial deflections of the rotor shaft smaller than that radial gap play to the fishing camp are. If the radial rotor deflections become larger than the backup bearing clearance when approaching the critical speeds, the rotor shaft attaches to the backup bearing and the backup bearing contributes. The forces arising in the contact points change abruptly the vibration-technical properties of the overall system. After driving through the resonant speeds of the coupled system with limited deflections, the rotor shaft detaches from the backup bearing and continues to run without mutual contact. The outflow process of the rotor system from over- to the subcritical speeds is effected by the same effect.
In der Druckschrift DE 26 32 586 C2 beschriebene konstruktive Ausführungen lassen sich für die einseitig steif gelagerten, rohrförmigen Hohlkörper zur Gewährleistung einer Resonanzdurchfahrt verwirklichen. Der grundsätzliche Nachteil des Verfahrens liegt darin, dass ein Bedarf an einem großen Bauraum und ein Verschleiß durch Abrieb in der Kontaktstelle zwischen Fanglager und dem Rotor entstehen. In the document DE 26 32 586 C2 described constructive embodiments can be realized for the one-sided stiff mounted, tubular hollow body to ensure a resonant passage. The fundamental disadvantage of the method is that there is a need for a large space and wear due to abrasion in the contact point between the backup bearing and the rotor.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch die dargelegten Fanglager in überkritischen Drehzahlen kein Selbstwuchteffekt, sondern nur ein Selbstzentrierungseffekt realisierbar ist. An dieser Stelle muss jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass die Schwingungsamplituden mit Realisieren des Selbstwuchteffekts in überkritischen Drehzahlen erheblich kleiner (z.B. 2-facher) als beim Selbstzentrierungseffekt ausfallen.  Another disadvantage is that no self-balancing effect, but only a Selbstzentrierungseffekt can be realized by the described catch camp in supercritical speeds. At this point, however, it must be expressly pointed out that the vibration amplitudes with realizing the self-weighting effect at supercritical speeds are considerably smaller (for example, 2 times) than the self-centering effect.
In der Druckschrift US 2012/0252591 A1 wird ein Verfahren zur Schwingungs- reduzierung durch Selbstwuchten eines einseitig befestigten und gelagerten, überkritisch laufenden, rohförmigen Hohlkörpers beschrieben. Die Schwingungsdämpfung wird dadurch erreicht, dass in den Hohlraum des Hohlkörpers mit einem thixotropem Stoff teilweise gefüllt wird, der sich infolge der Einwirkung der Unwucht erregten Schwingungen verflüssigt und dadurch seine Fließfähig- keit erhöht. Nach dem Durchfahren der kritischen Drehzahlen bzw. in den überkritischen Drehzahlen verteilt sich der thixotrope Stoff in Hohlraum des Hohlkörpers um die Drehachse des Hohlkörpers exzentrisch, wodurch ein selbsttätiger Ausgleich der Unwucht U erfolgt. Der bezeichnete thixotrope Stoff hat dabei le- diglich die Aufgabe, im überkritischen Drehzahlbereich einen Selbstwuchteffekt und damit verbundene Schwingungsamplitudenverminderung zu erreichen. Aber die Absorption von Schwingungsenergie im kritischen Drehzahlbereich zur Erzielung eines sicheren Durchfahrens von Resonanzstellen wird kaum durch den dargelegten thixotropen Stoff, sondern durch die im System vorhandene weiche Lagerung, insbesondere elastische Kupplungen realisiert, da der dargestellte Hohlkörper, wie in der Druckschrift beschrieben, eine Gelenkwelle eines Wasserfahrzeugs oder eine Propellerwelle des Schiffantriebs ist. Und es lässt sich nach Druckschrift [11, S. 377] ableiten, dass die bezeichneten Rotoren typi- scherweise durch eine elastische Kupplung mit dem Antriebsstrang bzw. mit der Motorwelle verbunden werden. Die im System eingesetzten elastischen Kupplungen weisen aufgrund ihres Feder- und Dämpfungsverhaltens (z.B. bei gummielastischen Kupplungen kann mit einer Dämpfungskonstante von 0,8 bis 2 gerechnet werden nach Druckschrift [12, S. 420]) die Funktion einer weichen Lagerung aus und verändern dabei die dynamischen Eigenschaften des Antriebssystems derart, dass Resonanzfrequenzen im Antriebsstrang zu unkritischen Betriebsbereichen hin verlagert werden nach Druckschrift [13, S. G. 64]. Das besagt, dass bei Drehschwingungen in Resonanznähe eine Eigenfrequenzänderung bzw. eine Absenkung der Eigenfrequenz erfolgt und das Sys- tem unter geringer Fliehkrafteinwirkung aus der Resonanz herausfällt nach Druckschrift [11, S. 348]. In der Druckschrift [14, S. 95] ist beschrieben, dass die Elastizität der Lagerung die kritische Drehzahl eines elastischen Rotors senkt, wobei die prozentuale Absenkung umso größer ist, je weicher der Rotor gelagert ist. The document US 2012/0252591 A1 describes a method for reducing vibration by self-balancing a one-sidedly mounted and mounted, supercritically running, tubular hollow body. The vibration damping is achieved in that in the cavity of the hollow body is partially filled with a thixotropic material, which liquefies due to the action of the unbalanced vibrations excited and thereby increases its fluidity. After passing through the critical speeds or in the supercritical rotational speeds, the thixotropic substance is distributed eccentrically in the cavity of the hollow body about the axis of rotation of the hollow body, whereby an automatic compensation of the imbalance U takes place. The designated thixotropic substance has thereby The only task is to achieve a self-balancing effect in the supercritical rotational speed range and the associated reduction in oscillation amplitude. But the absorption of vibration energy in the critical speed range to achieve a safe passage through resonance points is hardly realized by the stated thixotropic substance, but by the soft bearing system present in the system, in particular elastic couplings, since the illustrated hollow body, as described in the publication, a propeller shaft a watercraft or a propeller shaft of the ship propulsion system. And it can be deduced, according to document [11, p. 377], that the designated rotors are typically connected by an elastic coupling to the drive train or to the motor shaft. The elastic couplings used in the system have due to their spring and damping behavior (eg in rubber-elastic couplings can be calculated with a damping constant of 0.8 to 2 according to document [12, p 420]), the function of a soft storage and change the case dynamic properties of the drive system such that resonant frequencies in the drive train are shifted towards uncritical operating ranges according to document [13, SG 64]. This means that in the case of torsional vibrations near the resonance, a natural frequency change or a lowering of the natural frequency takes place and the system falls out of resonance under slight centrifugal force according to the publication [11, p. 348]. The document [14, p. 95] describes that the elasticity of the bearing reduces the critical rotational speed of an elastic rotor, the percentage reduction being greater the softer the rotor is mounted.
Die Verschiebung der kritischen Drehzahl der Boots-Propellerwelle in den Bereich unterhalb der Betriebsdrehzahl lässt sich gleichzeitig zusätzlich durch die äußere Dämpfung des umgebenden Mediums bzw. Wassers verwirklichen. Da die beim Betrieb auftretende Fluidkräfte eine Veränderung bzw. eine Reduzie- rung der Schwingungsamplitude der einseitig gelagerten Welle und eine Verschiebung der kritischen Drehzahl zu kleineren Werten bewirken nach Druckschrift [8, S. 6]. Eine sichere Resonanzdurchfahrt durch die dargestellte Besonderheit des dynamischen Systems (weiche Lagerung und die in Umgebung vorhandene äußere Dämpfung) ist auf den betrachteten Fall nicht übertragbar. Die überlangen einseitig eingespannten Wellen (z.B. HSC-Spannfutter-Werkzeug-Systeme) weisen eine geringe Lagerdämpfung (z.B. Wälzlagerung nach Druckschrift [15, S. 304]) auf, und der Einfluss der vorhandenen, erheblich geringen, äußeren Dämpfung in der Umgebung bzw. in der Luft kann vernachlässigt werden. The shift of the critical speed of the boat propeller shaft in the range below the operating speed can be realized simultaneously in addition by the external damping of the surrounding medium or water. Since the fluid forces occurring during operation cause a change or a reduction in the oscillation amplitude of the cantilevered shaft and a shift of the critical rotational speed to smaller values according to document [8, p. 6]. A safe resonance passage through the illustrated special feature of the dynamic system (soft storage and existing in the environment external damping) is not transferable to the case considered. The overlong cantilevered shafts (eg HSC chuck tool systems) have a low bearing damping (eg roller bearing according to document [15, p. 304]), and the influence of the existing, significantly low external damping in the environment or in the air can be neglected.
Ein weiterer Nachteil des Verfahrens ist die geringe Wuchteffizienz. Da, wie in Fig. 6 der Druckschrift US 2012/0252591 A1 dargestellt ist, ist der thixotrope Ausgleichstoff am Anfang der Zeit in der der Hohlraum teilweise gefüllt ist, schon am inneren Umfang des Hohlraums gleichmäßig verteilt. Aufgrund der Initialunwucht des Hohlkörpers fällt die Schwerpunktachse mit der Drehachse des Körpers nicht zusammen. Hierzu wird festgestellt, dass die Unwucht sich hier nicht aus den Lagefehlern, sondern aus den Fertigungsfehlern oder Mate- rialinhomogenitäten ergibt. Das besagt, dass im Ruhestand oder am Anfang der Bewegung des dynamischen Systems die geometrische Mittelachse des Hohlkörpers mit seiner Drehachse zusammenfällt, da ansonsten die dargestellte gleichmäßige Stoffverteilung um die bezeichnete Drehachse nicht erfolgen kann. Aber nach dem Stand der Technik lässt sich darstellen, dass bei Einspan- nen der überlangen auskragenden Wellen sich eine Lageabweichung ergibt, welche aufgrund des Winkelversatzes mit zunehmender Auskraglänge L größer wird. Daher ist die aus dieser Lageabweichung hervorrufende Unwucht mit dem in der Druckschrift US 2012/0252591 A1 vorgeschlagenen thixotropen Ausgleichstoff nicht auszugleichen. Another disadvantage of the method is the low balancing efficiency. Since, as shown in Fig. 6 of the document US 2012/0252591 A1, the thixotropic fluid at the beginning of the time in which the cavity is partially filled is evenly distributed even at the inner circumference of the cavity. Due to the initial unbalance of the hollow body, the center of gravity axis does not coincide with the axis of rotation of the body. For this purpose, it is determined that the unbalance does not result from the position errors but from the manufacturing errors or material inhomogeneities. This means that in retirement or at the beginning of the movement of the dynamic system, the geometric center axis of the hollow body coincides with its axis of rotation, since otherwise the illustrated uniform material distribution around the designated axis of rotation can not be done. However, according to the state of the art, it can be shown that, when clamping the overlong projecting shafts, a positional deviation results, which becomes larger as the projection length L increases due to the angular offset. Therefore, the imbalance resulting from this positional deviation can not be compensated with the thixotropic compensatory material proposed in US 2012/0252591 A1.
Eine geeignete exzentrische Anlagerung des Schwerpunktes des thixotropen Ausgleichstoffes um die Drehachse bzw. gegen die Unwucht U des Hohlkörpers wie in Fig. 7 der Druckschrift US 2012/0252591 A1 dargestellt, tritt erst nach längerer Bewegungszeit auf, in der durch die weiche Lagerung des Systems ein überkritischer Betrieb und anschließend ein selbsttätiges Zusammenbringen der Schwerpunktachse mit der Drehachse erreicht wird. Solch eine weiche Lagerung ist für den betrachteten Einsatzfall schädlich. Daher ist das dargestellte Verfahren mit einem thixotropen Ausgleichstoff nicht geeignet. Ein weiterer Nachteil des beschriebenen Verfahrens ist die fluidspezifische Eigenschaft des thixotropen Ausgleichstoffes, wie zeitabhängige Fließfähigkeit. In der Druckschrift US 2012/0252591 A1 ist geschrieben, dass der thixotrope Aus- gleichstoff sich im Ruhezustand des Systems, in dem keine Schwingungen exis- tieren, im festen Aggregatzustand befindet. Mit Einsetzen der Drehbeschleunigung des Systems rufen die Unwucht bedingte Fliehkraft Schwingungen hervor, die zum Verflüssigen des thixotropen Ausgleichstoffes bzw. zu einer Absenkung der Viskosität des Stoffes führen. Anschließend erhöht sich die Fließfähigkeit des thixotropen Ausgleichstoffes. Dadurch beginnt der Stoff am inneren Umfang des Hohlraums um die Drehachse zu fließen und sich im überkritischen Drehzahlbereich gegen die Unwucht derart anzulagern, dass eine Schwingungsreduzierung erreicht wird. Die dafür benötigte Zeit ist derart groß, wie in Fig. 17 mit ca. 22-23 Sekunden gemäß der Druckschrift WO2012/168416 A1 gezeigt ist, dass diese für den Anwendungsfall (L/D>20) aufgrund ihrer relativ niedrigen ers- ten Eigenfrequenzen (z. B. ca. 100 Hz) und kurzen Hochlaufzeit nicht geeignet sind. Fig. 17 stellt eine Kurvenform dar, bei der die Schwingbeschleunigung ü- ber der Hochlaufzeit aufgezeigt ist. A suitable eccentric attachment of the center of gravity of the thixotropic compensating substance about the axis of rotation or against the imbalance U of the hollow body as shown in Fig. 7 of the document US 2012/0252591 A1, occurs only after a long movement time, in by the soft storage of the system supercritical operation and then an automatic bringing the center of gravity axis is achieved with the axis of rotation. Such soft storage is detrimental to the application under consideration. Therefore, the illustrated method with a thixotropic stabilizer is not suitable. Another disadvantage of the method described is the fluid-specific property of the thixotropic compensating substance, such as time-dependent flowability. The document US 2012/0252591 A1 states that the thixotropic precipitate is in the solid state of matter in the rest state of the system in which no vibrations exist. As the spin of the system commences, the centrifugal forces due to imbalance give rise to vibrations which cause the thixotropic fluid to liquefy or to lower the viscosity of the substance. Subsequently, the flowability of the thixotropic stabilizer increases. As a result, the substance begins to flow on the inner periphery of the cavity about the axis of rotation and to superimpose in the supercritical speed range against the imbalance such that a vibration reduction is achieved. The time required for this is as great as shown in FIG. 17 with approximately 22-23 seconds according to the document WO2012 / 168416 A1 that this is the case of application (L / D> 20) due to their relatively low first natural frequencies (eg about 100 Hz) and short run-up time are not suitable. Fig. 17 shows a waveform in which the vibration acceleration over the acceleration time is shown.
Zum Abschnitt zu den Vorrichtungen und Verfahren zum Stand der Technik gehört folgendes Literaturverzeichnis: The section on the prior art devices and methods includes the following bibliography:
[1] Kaufeld, M. u.a: Rationalisierung durch Hochgeschwindigkeitsbearbeitung - Ein Weg zur Fabrik 2000?. Band 424, Expert Verlag, 1994, S. 287, ISBN: 3-8169-0892-6,  Kaufeld, M. et al .: Rationalization by high-speed machining - A way to the factory 2000 ?. Volume 424, Expert Verlag, 1994, p. 287, ISBN: 3-8169-0892-6,
[2] Huerkamp, W.: Einsatzgrenzen lang kragender rotierender Werkzeuge unter besonderen Aspekten der Prozess- und Arbeitssicherheit. TU Darmstadt, Diss., Shaker Verlag, 2001 , S. 208, ISBN: 978-3-8265- 8649-1 ,  [2] Huerkamp, W .: Limits of use of long cantilevered rotating tools under special aspects of process and work safety. TU Darmstadt, Diss., Shaker Verlag, 2001, p. 208, ISBN: 978-3-8265-8649-1,
[3] Abele, E.; Tian, J.; Turan, E.: Grenzdrehzahlen lang auskragender  [3] Abele, E .; Tian, J .; Turan, E .: Limiting speeds long overhanging
Werkzeugsysteme - Einfluss der Werkzeug-Spannfutter-Kombination auf die erste biegekritische Eigenfrequenz. In: Werkstatttechnik, wt- online Ausgabe 1/2 (2014), S. 60-65, Springer VDI Verlag, Düsseldorf, ISSN 1436-4980,  Tool systems - Influence of the tool-chuck combination on the first bending-critical natural frequency. In: Workshop Technology, wt- online Issue 1/2 (2014), pp 60-65, Springer VDI Verlag, Dusseldorf, ISSN 1436-4980,
[4] Würz, T.: Sicherheit schnelldrehender Fräswerkzeuge. TU Darmstadt, Diss., Shaker Verlag, 1999, S. 192, ISBN: 978-3-8265-6358-4, [4] Würz, T .: Safety of high-speed milling tools. TU Darmstadt, Diss., Shaker Verlag, 1999, p. 192, ISBN: 978-3-8265-6358-4,
[5] Gasch, R.; Nordmann, R.; Pfützner, H.: Rotordynamik. 2., vollst, neu- bearb. u. erw. Auflage., Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006, S. 705, ISBN: 978-3-540-33884-0, [5] Gasch, R .; Nordmann, R .; Pfützner, H .: Rotor Dynamics. 2nd, completely, new. u. ext. Edition., Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006, p. 705, ISBN: 978-3-540-33884-0,
[6] Schneider, H.: Auswuchttechnik. 7. neubearb. Auflage, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2007, S. 362, ISBN: 978-3-540- 49091-3, [6] Schneider, H .: Balancing Technique. 7. re-cultivation. Edition, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2007, p. 362, ISBN: 978-3-540- 49091-3,
[7] Neugebauer, R.: Werkzeugmaschinen. Springer- Verlag Berlin Heidelberg, 2012, ISBN 978-3-642-30077-6,  [7] Neugebauer, R .: Machine Tools. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012, ISBN 978-3-642-30077-6,
[8] T. Berger: Entwicklung eines numerischen Berechnungsverfahrens für  [8] T. Berger: Development of a numerical calculation method for
Rührwerksschwingungen. TU München, Maschinenwesen, Diss. 2005, Rührwerksschwingungen. TU Munich, Mechanical Engineering, Diss. 2005,
[9] K.-H. Grote und J. Feldhusen: Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau. 23., neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Springer- Verlag Berlin Heidelberg, 201 1 , ISBN 978-3-642-17305-9, [9] K.-H. Grote and J. Feldhusen: Dubbel Taschenbuch für die Maschinenbau. 23., newly edited and expanded edition, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 201 1, ISBN 978-3-642-17305-9,
[10] Vrubl, R.; Gloor, R.: Verfahren zum Strangpressen von Rohrprofilen.  [10] Vrubl, R .; Gloor, R .: Method for extruding pipe profiles.
Patentschrift EP 1 203 623 B1 , 2005, Alcan Technology & Management AG,  Patent EP 1 203 623 B1, 2005, Alcan Technology & Management AG,
[1 1] Bernd Künne: Einführung in die Maschinenelemente, Gestaltung - Berechnung - Konstruktion. 2., überarbeitete Auflage, Springer Fachmedien Wiesbaden, 2001. ISBN 978-3-519-16335-0,  [1 1] Bernd Künne: Introduction to Machine Elements, Design - Calculation - Construction. 2nd, revised edition, Springer Fachmedien Wiesbaden, 2001. ISBN 978-3-519-16335-0,
[12] Herbert Wittel; Dieter Muhs; Dieter Jannasch; Joachim Voßiek: Ro- loff/Matek Maschinenelemente - Normung, Berechnung, Gestaltung. 20., überarbeitete und erweiterte Auflage, Vieweg+Teubner Verlag, Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, 2011 , ISBN 978-3-8348- 1454-8,  [12] Herbert Wittel; Dieter Muhs; Dieter Jannasch; Joachim Voßiek: Rooff / Matek Machine Elements - Standardization, Calculation, Design. 20th, revised and expanded edition, Vieweg + Teubner Verlag, Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, 2011, ISBN 978-3-8348-1454-8,
[13] K.-H. Grote; J. Feldhusen: Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau. 23., neu bearbeitete und erweiterte Auflage, ISBN 978-3-642- 17305-9, Springer- Verlag Berlin Heidelberg, 2011 , S. G.64,  [13] K.-H. Grote; J. Feldhusen: Dubbel - Paperback for Mechanical Engineering. 23, newly edited and expanded edition, ISBN 978-3-642- 17305-9, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011, S. G.64,
[14] Kellenberger W.: Elastisches Wuchten. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York u.a., 1987, S. 512. ISBN: 978-3-642-82931-4,  [14] Kellenberger W .: Elastic balancing. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, et al., 1987, p. 512. ISBN: 978-3-642-82931-4,
[15] Reimund Neugebauer: Werkzeugmaschinen - Aufbau, Funktion und  [15] Reimund Neugebauer: Machine tools - structure, function and
Anwendung von spanenden und abtragenden Werkzeugmaschinen, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012, ISBN 978-3-642-30077-6. Zusammenfassend sind die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Dämpfung von Unwucht erregten Schwingungen bei rotationssymmetrischen Körpern zur Realisierung einer sicheren, schadenfreien Resonanzdurchfahrt/Resonanzdurchgangs und zur Nutzung des Selbstwuchtef- fekts in überkritischen Drehzahlen bei weicher Lagerung auf schnelllaufende einseitig befestigter und verschiebe- und kippsteif eingespannter langer schlanker hohl ausgeführter Werkzeugschäfte nicht bzw. nur bedingt übertragbar. Die angegebenen Verfahren gehören zum aktiven Wuchten und Vorrichtungen zur Resonanzdurchfahrt bei weicher Lagerung, welche einen größeren Bauraum benötigen. Für die Realisierung ist das Ergreifen von zusätzlichen Maßnahmen wie z.B. die Erzeugung eines Magnetfeldes, die Installation von Wärmequellen oder Einspritzeinrichtungen zur Steuerung eines Ausgleichsmediums oder einer Messtechnik zur Unwuchterkennung usw. nötig. Somit sind diese technisch und wirtschaftlich sehr aufwändig. Application of cutting and removing machine tools, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2012, ISBN 978-3-642-30077-6. In summary, the known from the prior art methods and devices for damping unbalanced vibrations in rotationally symmetric bodies to realize a safe, damage-free resonance passage / resonance passage and the use of Selbstwuchtef- fect in supercritical rotational speeds in soft storage on high-speed one-sided fastened and sliding and tilt-rigidly clamped long slender hollow tool shanks not or only partially transferable. The specified methods are for active balancing and devices for resonance passage in soft storage, which require a larger space. For the implementation of additional measures such as the generation of a magnetic field, the installation of heat sources or injectors for controlling a compensation medium or a measurement technique for unbalance detection, etc. is necessary. Thus, these are technically and economically very complex.
Die aktiven Wuchtverfahren sind nicht nur aus wirtschaftlichen Aspekten, sondern auch aus technischen Gründen (Bauraum, Masse) bisher nur für größere Werkzeugabmessungen einsetzbar. Die Umsetzung der aktiven Wuchtverfahren in die schlanken, überlangen HSC-Werkzeugschäften (l_/D>20) ist allein schon aufgrund der geometrischen Randbedingungen bzw. infolge kleiner Außendurchmesser der Schäfte, z.B. D=10mm, ausgeschlossen. The active balancing methods are used not only for economic reasons, but also for technical reasons (space, mass) so far only for larger tool dimensions. The implementation of the active balancing method in the slender, overlong HSC tool shanks (l_ / D> 20) is due solely to the geometric boundary conditions or due to small outer diameter of the shafts, e.g. D = 10mm, excluded.
Aber weitere mögliche Wuchtverfahren, sowie passives Selbstwuchten, die eine sichere, schadenfreie Resonanzdurchfahrt ermöglichen könnten und damit in den überkritischen Drehzahlbereich eine Selbststabilisierung gegen dynamische Unwuchtwirkung erzielen lassen, wurden bisher zur Umsetzung für einseitig befestigte und verschiebe- und kippsteif gelagerte, lange, schlanke, rohrförmige Hohlkörper nicht verwirklicht. But other possible balancing methods, as well as passive self-balancing, which could allow a safe, damage-free resonance passage and thus achieve a self-stabilization against dynamic imbalance in the supercritical speed range, have been previously implemented for one-sided and sliding and tilting mounted, long, slender, tubular Hollow body not realized.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Körper mit einseitiger fester Einspannung bei verschiebesteifer und kippsteifer Lagerung für bis in den überkritischen Drehzahlbereich drehende Teile eines Systems und Verfahren zur Herstellung der Körper anzugeben, die derart geeignet ausgebildet sind, dass durch passives selbsttätiges Dämpfen und Stabilisieren bessere dynamische Eigenschaften zu einem sicheren schadenfreien Durchgang der ersten biegekritischen Drehzahlen erzeugt und damit ein selbststabilisierender Betrieb eines rotierenden Hohlkörpers bis in den überkritischen Drehzahlbereich ermöglicht wird. The invention is therefore based on the object to provide body with one-sided fixed clamping in verschiebesteifer and tilting stability for up to the supercritical speed range rotating parts of a system and method for producing the body, which are designed so suitable that by passive self-damping and stabilizing better dynamic Characteristics of a safe damage-free passage of the first critical bending speeds generated and thus a self-stabilizing operation of a rotating hollow body is made possible up to the supercritical speed range.
Diese Aufgabe wird mit Merkmalen nach den Patentansprüchen 1 und 20 gelöst. This object is achieved with features according to claims 1 and 20.
Der Körper mit einseitiger fester Einspannung bei verschiebesteifer und kippsteifer Lagerung für bis in einen überkritischen Drehzahlbereich drehende Teile ei- nes Systems stellt einen Hohlkörper in rohrförmiger Form mit einem vorgegebenen Material dar, dessen bei einer Rotation auftretenden Biegeschwingungsan- regung auf Fertigungsungenauigkeiten und Lagerungsungenauigkeiten resultierende Unwucht U infolge eines örtlichen Unterschiedes zwischen der geometrischen Symmetrieachse des Hohlkörpers und einer Rotationsachse des Hohl- körpers beruhen und der einen auf die geometrische Symmetrieachse des Hohlkörpers bezogenen symmetrischen, abgeschlossenen Hohlraum besitzt, der auch zu seinen Stirnseiten hin verschlossen ist,  The body with one-sided fixed restraint during displacement-resistant and tilt-stable mounting for parts of a system rotating up to a supercritical rotational speed range represents a hollow body in tubular form with a predefined material whose unbalance U resulting from manufacturing inaccuracies and bearing inaccuracies U occurring during a rotation as a result of a local difference between the geometrical axis of symmetry of the hollow body and a rotational axis of the hollow body and having a symmetrical, closed cavity related to the geometric axis of symmetry of the hollow body, which is also closed towards its front sides,
wobei gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 wherein according to the characterizing part of patent claim 1
in den als mindestens eine Wuchtkammer ausgebildeten Hohlraum des einseitig befestigten und gelagerten Hohlkörpers mindestens ein fließfähiger formloser Stoff mit einer definierten Masse ms in die Wuchtkammer und die Wuchtkammer teilweise füllend eingebracht ist und at least one free-flowing shapeless material having a defined mass ms is introduced into the balancing chamber and the balancing chamber in a partially filling manner into the hollow body of the hollow body fastened and supported on one side as at least one balancing chamber
wobei die Masse ms des eingebrachten fließfähigen formlosen Stoffes derart definiert ist, dass eine hohlkörperbezogene Schwingungsdämpfung im unterkri- tischen und kritischen Drehzahlbereich und ein Resonanzdurchgang im kritischen Drehzahlbereich erreichbar sind und dass die durch die Wirkung der Unwucht U des Hohlkörpers verursachte Verteilung des Stoffes im überkritischen Drehzahlbereich die Wirkung der Unwucht U unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen der Masse ms des Stoffes und der Unwucht U bezogen auf die zugehörige Wuchtkammer nach der Gleichung
Figure imgf000019_0001
selbststabilisierend ausgleicht, wobei
wherein the mass ms of the introduced flowable shapeless substance is defined such that a hollow body-related vibration damping in the critical and critical speed range and a resonance passage in the critical speed range can be achieved and that caused by the effect of the imbalance U of the hollow body distribution of the material in the supercritical speed range the effect of the unbalance U taking into account a predetermined ratio between the mass ms of the substance and the unbalance U relative to the associated balancing chamber according to the equation
Figure imgf000019_0001
self-stabilizing compensates, wherein
U - die Unwucht, U - the imbalance,
ms - die Masse (Füllmasse) des fließfähigen Stoffes; m s - the mass (filling material) of the flowable substance;
h0 - die Höhe der Füllmasse des fließfähigen Stoffes; h 0 - the height of the filling material of the flowable substance;
hK - die Höhe/Länge der Wuchtkammer; h K - the height / length of the balancing chamber;
Ri - der innere Radius der Wuchtkammer und  Ri - the inner radius of the balancing chamber and
s - ein Sicherheitsfaktor s - a safety factor
sind. Der Hohlkörper ist im Wesentlichen ein schlanker langer Körper, dessen Verhältnis zwischen Auskraglänge L und mittlerem Außendurchmesser D größer als „Fünfzehn" mit UD > 15 ist. are. The hollow body is essentially a slender, long body whose ratio between cantilever length L and mean outer diameter D is greater than "fifteen" with UD> 15.
Der Aggregatzustand des fließfähigen Stoffes in den Wuchtkammern bleibt so- wohl in Ruhestand als auch in allen Drehzahlbereichen unter Druck und Schwingungen bestehen. The state of aggregation of the flowable substance in the balancing chambers remains in retirement as well as under pressure and vibration in all speed ranges.
Der fließfähige formlose Stoff kann wahlweise feinkörniger Sand mit einer Korngröße von kleiner als 1 mm sein. The flowable shapeless material may optionally be fine-grained sand having a grain size of less than 1 mm.
Der fließfähige formlose Stoff kann eine höhere Dichte als die Dichte des Schaftmaterials des Hohlkörpers aufweisen. The flowable formless fabric may have a higher density than the density of the shaft material of the hollow body.
Der in die Wuchtkammern eingebrachte, ausgleichende fließfähige Stoff kann ein Stoffgemisch sein. The balancing flowable substance introduced into the balancing chambers can be a substance mixture.
Der auf die Symmetrieachse bezogene symmetrische Hohlraum kann sich zumindest an der der einseitigen Befestigung entgegengesetzten Seite befinden. Der auf die Symmetrieachse bezogene symmetrische Hohlraum in axialer und radialer Richtung kann in mehrere Wuchtkammern geteilt sein, um eine höhere Dämpfungs- und Auswuchtwirkung mit dem fließfähigen Stoff zu erzielen. Der auf die Symmetrieachse bezogene symmetrische Hohlraum kann mehrfachsymmetrisch ausgebildet sein. The symmetrical cavity, which is related to the axis of symmetry, can be located at least on the side opposite the one-sided attachment. The axis of symmetry symmetrical cavity in the axial and radial directions may be divided into several balancing chambers to achieve a higher damping and Auswuchtwirkung with the flowable material. The symmetrical cavity, which is related to the axis of symmetry, can be designed to be multi-symmetrical.
Der Hohlraum in Form eines Hohlschaftes kann einen ringförmigen symmetri- sehen oder mehrfachsymmetrischen Querschnitt aufweisen, wobei der Querschnitt des Hohlschaftes mehrfachsymmetrisch ausgebildet ist. The cavity in the form of a hollow shaft may have an annular symmetric or multi-symmetrical cross-section, wherein the cross section of the hollow shaft is formed mehrsymmetrisch.
Das vorgegebene Material des Hohlkörpers kann zähelastisch sein. Das vorgegebene Material des Hohlkörpers kann sprödelastisch sein. The predetermined material of the hollow body may be tough-elastic. The predetermined material of the hollow body may be brittle-elastic.
Durch die in mindestens eine der Wuchtkammern des Hohlraums eingebrachte Masse ms mindestens eines fließfähigen Stoffes bleibt die Amplitude der Schwingung bei Annäherung der Drehzahl an die kritische, die Resonanzfre- quenz der ersten Biegeeigenschwingung darstellende Drehzahl des Hohlkörpers so in Grenzen, dass ein schadenfreier Durchgang der Resonanzstelle möglich wird, wobei mit zunehmender Drehzahl im überkritischen Drehzahlbereich sich das Schwingverhalten des Hohlkörpers dadurch stabilisiert, dass die Wuchtmasse ihre Wirkungsrichtung in Gegenrichtung zur Unwucht U hin umkehrt, wo- bei die Verschiebung des Schwerpunktes der gemeinsamen Masse m + ms so eingestellt wird, dass der Schwerpunkt auf der Rotationsachse liegt, wobei ein Selbstwuchteffekt auftritt und sich die Laufruhe und demzufolge die Stabilität des Hohlkörpers erhöht. Der Hohlkörper kann beim Betrieb in mehreren Ebenen dynamisch auswuchtbar sein. As a result of the mass ms of at least one flowable substance introduced into at least one of the balancing chambers of the cavity, the amplitude of the oscillation as the rotational speed approaches the critical rotational speed of the hollow body representing the resonant frequency of the first bending natural oscillation remains so limited that a damage-free passage of the resonance point becomes possible, with increasing speed in the supercritical speed range, the vibration behavior of the hollow body is stabilized in that the balancing mass reverses its direction of action in the opposite direction to the unbalance U, wherein the displacement of the center of gravity of the common mass m + m s is set so that the focus is on the axis of rotation, wherein a self-balancing effect occurs and increases the smoothness and consequently the stability of the hollow body. The hollow body can be dynamically balanced during operation in several levels.
Der sich selbststabilisierende Hohlschaft kann aus festem Material gefertigt sein. The self-stabilizing hollow shaft can be made of solid material.
Der sich selbststabilisierende Hohlschaft kann aus leichtem Werkstoff gefertigt sein. Der Hohlkörper kann als Hohlschaft für ein am freien Ende des Hohlkörpers befestigtes Spanungswerkzeug ausgebildet und für eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von tiefen und filigranen Konturen einsetzbar sein. Der mit einer Antriebsspindel in Verbindung stehende, in ein Schneidenteil eines Spanungswerkzeugs eingesetzte Hohlkörper kann einen Hohlschaft darstellen, der durch den selbstwuchtenden, schnell laufenden einseitig gespannten langen schlanken Hohlkörper mit dem Verhältnis UD > 15 gebildet wird, wobei das Schneidenteil je nach Zweck frei ausgebildet ist und die Verbindung des Schneidenteils und des Hohlschaftes lösbar oder unlösbar ausgeführt ist. The self-stabilizing hollow shaft can be made of lightweight material. The hollow body can be designed as a hollow shaft for a clamping tool fastened to the free end of the hollow body and can be used for high-speed machining of deep and filigree contours. The associated with a drive spindle, inserted into a cutting part of a chipping tool hollow body can represent a hollow shaft, which is formed by the self-balancing, fast-running unilaterally stretched long slender hollow body with the ratio UD> 15, wherein the cutting part is designed freely depending on the purpose and the connection of the cutting part and the hollow shaft is made detachable or non-detachable.
Das Verfahren zur Herstellung eines Körpers mit einseitiger fester Einspannung bei verschiebesteifer und kippsteifer Lagerung für bis in einen überkritischen Drehzahlbereich drehende Teile eines Systems, The method for producing a body with a one-sided fixed restraint in non-displaceable and tilt-resistant storage for up to a supercritical rotational speed range rotating parts of a system,
wobei der Körper einen Hohlkörper in rohrförmiger Form mit vorgegebenem Material darstellt, dessen bei einer Rotation auftretenden Biegeschwingungsanre- gung auf Fertigungsungenauigkeiten und Lagerungsungenauigkeiten resultierende Unwucht U beruht und der einen auf die geometrische Symmetrieachse bezogenen, symmetrischen abgeschlossenen Hohlraum besitzt, der auch zu seinen Stirnseiten hin abgeschlossen ist, wherein the body is a hollow body in a tubular shape with predetermined material whose bending vibration excitation resulting from inaccuracies U resulting from manufacturing inaccuracies and bearing inaccuracies U is based and has a related to the geometric axis of symmetry, symmetrical closed cavity, which also closed to its front sides is
umfasst gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 20 comprises according to the characterizing part of claim 20
folgende Schritte: following steps:
- Ausbildung eines einseitig befestigten und kippsteif sowie verschiebesteif gelagerten rotationssymmetrischen, langen, schlanken, rohrförmigen Hohlkörpers,  - Formation of a one-sided and tilt-rigid and verschiebesteif mounted rotationally symmetric, long, slender, tubular hollow body,
- Ausbildung mindestens einer Wuchtkammer im Hohlraum des Hohlkörpers,  Forming at least one balancing chamber in the cavity of the hollow body,
- Bestimmen der Unwucht U des mindestens eine Wuchtkammer aufweisenden Hohlkörpers durch Messen mit einer Auswuchtmaschine,  Determining the imbalance U of the hollow body having at least one balancing chamber by measuring with a balancing machine,
- Bestimmung der Masse ms des einzubringenden, fließfähigen formlosen Stoffes mittels der Gleichung
Figure imgf000023_0001
Determination of the mass ms of the flowable shapeless substance to be introduced by means of the equation
Figure imgf000023_0001
in mindestens einer der Wuchtkammern derart, dass eine Schwingungsdämpfung im unterkritischen Drehzahlbereich und im kritischen Drehzahlbereich zur Gewährleistung eines Resonanzdurchgangs erreicht wird und nach dem Durchgang des Bereiches der Resonanzdrehzahl die Unwucht U im überkritischen Drehzahlbereich selbsttätig ausgeglichen ist und eine Schwingungsdämpfung im überkritischen Betrieb erfolgt,in at least one of the balancing chambers such that a vibration damping in the subcritical rotational speed range and in the critical rotational speed range is achieved to ensure a resonance passage and after the passage of the resonance speed range, the imbalance U in the supercritical rotational speed range is automatically compensated and vibration damping occurs in supercritical operation,
- Einbringen des fließfähigen, formlosen Stoffes in mindestens einer der Wuchtkammern des Hohlkörpers entsprechend der definierten Masse ms des fließfähigen formlosen Stoffes, Introducing the free-flowing, shapeless substance into at least one of the balancing chambers of the hollow body corresponding to the defined mass ms of the flowable shapeless substance,
wobei  in which
U - die Unwucht;  U - imbalance;
ms - die Masse (Füllmasse) des fließfähigen Stoffes; m s - the mass (filling material) of the flowable substance;
h0 - die Höhe der Füllmasse des fließfähigen Stoffes; h 0 - the height of the filling material of the flowable substance;
hK - die Höhe/Länge der Wuchtkammer; h K - the height / length of the balancing chamber;
/?, - der innere Radius der Wuchtkammer und  / ?, - the inner radius of the balancing chamber and
s - ein Sicherheitsfaktor  s - a safety factor
sind.  are.
Die Wuchtkammern können durch Einsetzen von einem oder von mehreren Verschlüssen in den Hohlschaft ausgebildet werden. The balancing chambers can be formed by inserting one or more closures into the hollow shaft.
Die der ersten Wuchtkammer wahlweise zugeordneten weiteren Wuchtkammern können erstellt werden, indem jeweils nach Einfüllen des fließfähigen Stoffes in die erste Wuchtkammer die erste Wuchtkammer mittels eines Verschlusses innerhalb des Hohlraums verschlossen wird, und in die entstehende zweite Wuchtkammer eine weitere definierte Masse ms des fließfähigen Stoffes eingefüllt wird, wobei die zweite Wuchtkammer mittels eines weiteren Verschlusses verschlossen wird, wobei der Vorgang der Erstellung der vorgegebenen Anzahl von Wuchtkammern mit weiteren Verschlüssen wiederholt wird. The first balancing chamber selectively associated further balancing chambers can be created by each after filling the flowable material in the first balancing chamber, the first balancing chamber is closed by a closure within the cavity, and in the resulting second balancing chamber a further defined mass m s of the flowable material is filled, the second balancing chamber by means of another closure is closed, wherein the process of creating the predetermined number of balancing chambers is repeated with other closures.
In symmetrischen, mit mindestens einer Wuchtkammer ausgebildeten Hohlkör- per wird der fließfähige formlose Stoff eingebracht, der sich in der Wuchtkammer des ruhenden Hohlkörpers verteilt. In symmetrical hollow bodies formed with at least one balancing chamber, the flowable shapeless material is introduced, which is distributed in the balancing chamber of the stationary hollow body.
Beim Drehbeschleunigen des Hohlkörpers wird der eingebrachte fließfähige formlose Stoff unter der Wirkung der Fliehkraft an der Innenwandung des Hohl- körpers entsprechend der Wirkung der Unwucht U des Hohlkörpers als sich verteilender Stoff angelagert. When the hollow body is rotationally accelerated, the flowable shapeless material introduced is deposited under the effect of centrifugal force on the inner wall of the hollow body in accordance with the effect of the imbalance U of the hollow body as distributing substance.
Mit Einsetzen der Drehbeschleunigung kann eine drehzahlabhängige Schwingungserregung des Stoffes mit gleichzeitigem Ausbilden eines durch die Flieh- kraft entstehenden Druckes an die Innenwandung der Wuchtkammern ein Anlegen des Stoffes an die Innenwandung erfolgen. With the onset of the rotational acceleration, a speed-dependent oscillation excitation of the substance with simultaneous formation of a pressure resulting from the centrifugal force against the inner wall of the balancing chambers can be effected by applying the substance to the inner wall.
Unter dem sich ausbildenden Druck erfolgt der Ausgleich der Unwucht U selbsttätig, wobei die Zeit, die dafür gebraucht wird, zumindest von der Masse ms des eingebrachten fließfähigen Stoffes, dessen Dichte, dessen Viskosität und der Drehbeschleunigung abhängt. Under the training pressure, the compensation of the imbalance U takes place automatically, the time that is needed for at least on the mass ms of the introduced flowable substance, its density, its viscosity and the spin depends.
Durch eine innere Reibung des fließfähigen Stoffes kann eine Schwingungsdämpfung während der Drehbeschleunigung vom unterkritischen Drehzahlbe- reich bis in den kritischen Drehzahlbereich wirken. Due to an internal friction of the flowable substance, vibration damping during the rotational acceleration can act from the subcritical speed range up to the critical speed range.
Der einseitig befestigte und verschiebesteif sowie kippsteif gelagerte Hohlkörper kann somit beim Durchfahren des unterkritischen und kritischen Drehzahlbereiches und im überkritischen Drehzahlbereich ohne Fanglagerung drehen. The one-sided fixed and verschiebesteif and tilting rigid mounted hollow body can thus rotate when passing through the subcritical and critical speed range and in the supercritical speed range without catch storage.
Das System/das dynamische System kann zumindest aus einer Antriebsspindel, einem Spannfutter mit Spannschaft und Adapter sowie dem erfindungsgemäßen Hohlkörper bestehen. Weiterbildungen und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mittels mehrerer Zeichnungen näher erläutert. The system / dynamic system may consist of at least one drive spindle, a chuck with a clamping shank and adapter and the hollow body according to the invention. Further developments and further advantageous embodiments of the invention are specified in further subclaims. The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments by means of several drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der rotierenden Hauptkomponenten des dynamischen Systems nach dem Stand der Technik mit einer hochfrequenten Spindel, einem Spannfutter und einem lang ausgekragten Körper (Schaft) als System/dynamisches System,  1 is a schematic representation of the main rotating components of the prior art dynamic system with a high-frequency spindle, a chuck, and a long-necked body (shaft) as a system / dynamic system;
Darstellungen einer Schwingform bei„weicher" Lagerung gemäß der Druckschrift [2, S. 52], Representations of a swing mold in "soft" storage according to the document [2, p. 52],
Darstellungen von Schwingformen gemäß der Druckschrift [7, S. Representations of vibration modes according to the document [7, p.
299], einen Schnitt durch einen Hohlkörper für ein Berechnungsschema der gesamten Unwucht U aus Formfehler und Lagerfehler nach dem Stand der Technik,  299], a section through a hollow body for a calculation scheme of the total imbalance U from form errors and bearing defects according to the prior art,
Fig. 5 eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel und in einem zwischen Spannschaft und Antriebsspindel ge- schalteten Adapter mit dem am Spannschaft fest eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form einer beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammer, wobei der Spannschaft im Adapter befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers senkrecht hängend ist, 5 shows a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and an adapter between the clamping shaft and drive spindle with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body firmly clamped on the clamping shaft with a cavity in the form of a hollow balancing chamber closed at both ends the clamping shaft is fixed in the adapter and while the position of the hollow body is vertically suspended,
Fig. 5a eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines in einer Antriebsspindel direkt mittels eines Spannschaftes eingespannten, schlanken rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form einer beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammer, wobei die Lage des Hohlkörpers senkrecht hängend ist, nach Fig. 5, Fig. 6 eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel und in einem zwischen Spannschaft und Antriebsspindel geschalteten Adapter mit dem am Spannschaft eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form von zwei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers senkrecht hängend ist, Fig. 5a is a schematic longitudinal sectional view of a clamped in a drive spindle directly by means of a clamping shaft, slender tubular and designed as a shaft hollow body with a Hollow space in the form of a hollow balancing chamber closed at both ends, wherein the position of the hollow body is vertically suspended, according to Fig. 5, Fig. 6 is a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and between an adapter shaft and drive spindle with the clamped on the clamping shaft, slender, tubular and designed as a shank hollow body with a cavity in the form of two closed at both ends hollow balancing chambers, wherein the position of the hollow body is vertically suspended,
Fig. 6a eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines in einer Antriebsspindel direkt mittels eines Spannschaftes eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem6a is a schematic longitudinal sectional view of a in a drive spindle directly by means of a clamping shank clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body with a
Hohlraum in Form von zwei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers senkrecht hängend ist, nach Fig. 6, Fig. 7 eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel und in einem zwischen Spannschaft und Antriebsspindel geschalteten Adapter mit dem am Spannschaft eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form von zwei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers senkrecht stehend ist, Cavity in the form of two hollow balancing chambers closed at both ends, wherein the position of the hollow body is vertically suspended, according to Fig. 6, Fig. 7 is a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and between an adapter shaft and drive spindle with the clamped on the clamping shaft , slender, tubular and designed as a shank hollow body with a cavity in the form of two closed at both ends hollow balancing chambers, wherein the position of the hollow body is vertical,
Fig. 8 eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel und in einem zwischen Spannschaft und Antriebsspindel ge- schalteten Adapter mit dem am Spannschaft eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form von zwei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers waagerecht ist, wobei 8 shows a schematic longitudinal sectional illustration of an adapter connected to a drive spindle and in an adapter connected between the clamping shaft and drive spindle with the slender, tubular and hollow shaft body clamped to the clamping shaft with a cavity in the form of two hollowed ends closed at both ends Balancing chambers, wherein the position of the hollow body is horizontal, wherein
Fig. 8a einen Querschnitt A-A der Fig. 8 durch eine hohlen Wuchtkammer des Schaftes des ruhenden Hohlkörpers (statischer Zustand) mit dem eingefüllten fließfähigen Stoff und durch eine Wuchtkammer ohne fließfähigen Stoff und  8a shows a cross-section A-A of FIG. 8 through a hollow balancing chamber of the shaft of the stationary hollow body (static state) with the filled flowable material and through a balancing chamber without flowable material and
Fig. 8b einen Querschnitt A-A der Fig. 8 durch die hohlen Wuchtkammer des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers mit dem eingefüllten, fließfähigen und an der inneren Wandung verteilten Stoff (dynamischer Zustand)  8b through the hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body with the filled, flowable and distributed on the inner wall fabric (dynamic state)
zeigen, eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel direkt mittels eines Spannschaftes eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form von zwei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers waagerecht sind, wobei  show a schematic longitudinal sectional view of a on a drive spindle directly by means of a clamping shaft clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body with a cavity in the form of two closed at both ends hollow balancing chambers, the position of the hollow body are horizontal, wherein
Fig. 9a einen Querschnitt A-A der Fig. 9 durch eine der hohlen  Fig. 9a is a cross-section A-A of Fig. 9 through one of the hollow
Wuchtkammern des Schaftes mit dem eingefüllten fließfähigen Stoff im statischen Zustand und eine Wuchtkammer ohne fließfähigen Stoff und  Balancing chambers of the shaft with the filled flowable material in the static state and a balancing chamber without flowable material and
Fig. 9b einen Querschnitt A-A der Fig. 9 durch die hohlen Wuchtkammern des Schaftes mit dem eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten und fließfähigen Stoff im dynamischen Zustand  Fig. 9b shows a cross-section A-A of FIG. 9 through the hollow balancing chambers of the shaft with the filled, distributed on the inner wall and flowable material in the dynamic state
zeigen,  demonstrate,
Fig. 10 eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebs- spindel und in einem zwischen Spannschaft und Antriebsspindel geschalteten Adapter mit dem am Spannschaft eingespannten eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form von mehreren, insbesonde- re drei beiderseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers senkrecht hängend ist, und zwei der Wuchtkammern teilweise mit fließfähigem Stoff gefüllt sind, Fig. 10a eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel direkt mittels eines Spannschaftes eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form von drei jeweils beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers senkrecht hän- gend ist, gemäß Fig. 10, 10 shows a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and in an adapter connected between the clamping shaft and drive spindle with the clamped, slender, tubular and shaft-shaped hollow body with a cavity in the form of several, in particular Re three mutually closed hollow balancing chambers, the position of the hollow body is vertically suspended, and two of the balancing chambers are partially filled with flowable material, Fig. 10a is a schematic longitudinal sectional view of a on a drive spindle directly by means of a clamping shank clamped, slender, tubular and as Shank-shaped hollow body having a cavity in the form of three hollow balancing chambers each closed at both ends, wherein the position of the hollow body is suspended vertically, as shown in FIG. 10,
Fig. 1 eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel und in einem zwischen Spannschaft und Antriebsspindel geschalteten Adapter mit einem am Spannschaft eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form von drei jeweils beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern, die mit fließfähigem Stoff teilweise gefüllt sind, wobei die Lage des Hohlkörpers senkrecht hängend ist im statischen Zustand, und wobei zwei radiale hohlen Wuchtkammern des Schaftes des ruhenden Hohlkörpers mit fließfähigem Stoff teilweise gefüllt sind, 1 is a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and between a clamping shaft and drive spindle with a clamped on the clamping shank, slender, tubular and formed as a shaft hollow body with a cavity in the form of three each closed at both ends hollow balancing chambers with flowable material are partially filled, wherein the position of the hollow body is vertically suspended in the static state, and wherein two radial hollow balancing chambers of the shaft of the stationary hollow body are partially filled with flowable material,
Fig. 11a eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel direkt mittels eines Spannschaftes eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem11a is a schematic longitudinal sectional view of a on a drive spindle directly by means of a clamping shank clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body with a
Hohlraum in Form von drei jeweils beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers senkrecht hängend ist und wobei zwei radiale hohlen Wuchtkammern des Schaftes des ruhenden Hohlkörpers mit fließfähigem Stoff teilweise gefüllt sind, im statischen Zustand, wobei Cavity in the form of three each closed at both ends hollow balancing chambers, wherein the position of the hollow body is vertically suspended and wherein two radial hollow balancing chambers of the shaft of the stationary hollow body are partially filled with flowable material, in the static state, said
Fig. 11 b einen Querschnitt B-B der Fig. 11 , 11a durch radiale hohle  Fig. 11 b is a cross-section B-B of Fig. 11, 11 a by radial hollow
Wuchtkammern des Schaftes mit dem eingefüllten, an der Wandung verteilten und fließfähigen Stoff des rotierenden Hohlkörpers, im dynamischen Zustand, zeigt, Fig. 12 eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel und in einem zwischen Spannschaft und Antriebsspindel geschalteten Adapter mit dem am Spannschaft eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form von drei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern mit zwei davon radial ausgebildeten mit Stoff teilweise gefüllten hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers senkrecht stehend ist, Balancing chambers of the shaft with the filled, at the FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view of an adapter connected to a drive spindle and an adapter shaft and drive spindle with the slender, tubular and hollow body clamped on the clamping shaft. FIG with a hollow space in the form of three hollow balancing chambers closed at both ends with two radially formed hollow balancing chambers partially filled with material, the position of the hollow body being vertical,
Fig. 12a eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel direkt mittels eines Spannschaftes eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit einem Hohlraum in Form von drei beidendseitig verschlossenen hohlen Kammern mit zwei davon radial ausgebildeten hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers senkrecht stehend ist, wobei die beiden radialen hohlen Wuchtkammern des Schaftes des ruhenden Hohlkörpers (statischer Zustand) mit dem fließfähigen Stoff teilweise gefüllt sind, wobei 12a is a schematic longitudinal sectional view of a on a drive spindle directly by means of a clamping shank clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body with a cavity in the form of three closed at both ends hollow chambers with two radially formed hollow balancing chambers, wherein the position of the hollow body is vertical, wherein the two radial hollow balancing chambers of the shaft of the stationary hollow body (static state) are partially filled with the flowable material, wherein
Fig. 12b einen Querschnitt B-B gemäß der Fig. 12, 12a durch die beiden radialen hohlen Wuchtkammern des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers mit dem eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten fließfähigen Stoff (dynamischer Zustand),  12b shows a cross-section B-B according to FIG. 12, 12a through the two radial hollow balancing chambers of the shaft of the rotating hollow body with the filled, flowable substance distributed on the inner wall (dynamic state), FIG.
zeigt, Fig. 13 eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel und in einem zwischen Spannschaft und Antriebsspindel geschalteten Adapter mit dem am Spannschaft eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit ei- nem Hohlraum in Form von drei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern mit zwei davon radial ausgebildeten hohlen Wuchtkammern, wobei die Lage des Hohlkörpers waagerecht ist und wobei die radialen hohlen Wuchtkammern des Schaftes des ruhenden Hohl- körpers mit dem fließfähigen Stoff teilweise gefüllt sind, im statischen13 shows a schematic longitudinal section illustration of an adapter connected to a drive spindle and in an adapter connected between the clamping shaft and the drive spindle with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body clamped on the clamping shaft and having a nem cavity in the form of three closed at both ends hollow balancing chambers with two radially formed hollow balancing chambers, the position of the hollow body is horizontal and the radial hollow balancing chambers of the shaft of the stationary hollow body are partially filled with the flowable material, in the static
Zustand, wobei State, being
Fig. 13a eine schematische Längsschnitt-Darstellung gemäß Fig. 13 eines an einer Antriebsspindel direkt mittels eines Spannschaftes eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers,  13a shows a schematic longitudinal section illustration according to FIG. 13 of a slender, tubular and shaft-shaped hollow body clamped on a drive spindle directly by means of a clamping shaft,
Fig. 13b einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 13 durch die beiden radialen hohlen Wuchtkammern des Schaftes des ruhenden Hohlkörpers (statischer Zustand) mit dem eingefüllten Stoff und  13b shows a cross section A-A according to FIG. 13 through the two radial hollow balancing chambers of the shaft of the stationary hollow body (static state) with the filled substance and
Fig. 13c einen Querschnitt A-A der Fig. 13 durch die beiden radialen hohlen Wuchtkammern des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers (dynamischer Zustand) mit dem eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten Stoff  Fig. 13c shows a cross section A-A of Fig. 13 through the two radial hollow balancing chambers of the shaft of the rotating hollow body (dynamic state) with the filled material distributed on the inner wall
zeigen,  demonstrate,
Fig. 14 eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel und in einem zwischen Spannschaft und Antriebsspindel geschalteten Adapter mit dem am Spannschaft eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers mit ei- nem Hohlraum und einer gemäß Fig. 8, Fig. 8a und Fig. 8b abschnittsverkürzt dargestellten, verschlossenen axialen hohlen Wuchtkammer, wobei die Lage des Hohlkörpers waagerecht ist und ein Teil des Spannschaftes zur verbesserten Halterung des Hohlschaftes in den Hohlschaft des Hohlkörpers eingefügt ist, wobei 14 shows a schematic longitudinal sectional illustration of an adapter connected to a drive spindle and in an adapter connected between the clamping shaft and drive spindle with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body clamped on the clamping shaft and having a hollow space and one according to FIGS. 8, 8a and Fig. 8b section shortened shown, closed axial hollow balancing chamber, wherein the position of the hollow body is horizontal and a part of the clamping shaft is inserted for improved retention of the hollow shaft in the hollow shaft of the hollow body, wherein
Fig. 14a einen Querschnitt A-A der Fig. 14 durch die abgekürzt  Fig. 14a shows a cross section A-A of Fig. 14 by the abbreviated
dargestellte hohlen Wuchtkammer des Schaftes mit dem in der zweiten Wuchtkammer eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten Stoff, im dynamischen Zustand, wobei der Mantel des Schaftes im Querschnitt eine quadratische Form aufweist, shown hollow balancing chamber of the shaft with the filled in the second balancing chamber, distributed on the inner wall fabric in the dynamic state, wherein the sheath of the shank has a square shape in cross section,
Fig. 14b einen Querschnitt A-A der Fig. 14 durch die abgekürzt dargestellte hohlen Wuchtkammer des Schaftes mit dem in der zweiten Wuchtkammer eingefüllten, an der inneren Fig. 14b shows a cross-section A-A of Fig. 14 by the hollow balancing chamber of the shaft shown in abbreviated with the filled in the second balancing chamber, on the inner
Wandung verteilten Stoff, im dynamischen Zustand, wobei der Mantel des Schaftes im Querschnitt eine sechseckige Form aufweist, Wall distributed fabric, in the dynamic state, wherein the sheath of the shaft in cross-section has a hexagonal shape,
Fig. 14c einen Querschnitt A-A der Fig. 14 durch die abgekürzt dar- gestellte hohlen Wuchtkammer des Schaftes mit dem in der zweiten Wuchtkammer eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten Stoff, im dynamischen Zustand, wobei der Mantel des Schaftes eine achteckige Form aufweist. Fig. 15 mehrere schematische Querschnitt-Darstellungen, bezogen auf die  14c shows a cross-section A-A of FIG. 14 through the hollow balancing chamber of the shank, shown in abbreviated form, with the material distributed in the second balancing chamber distributed on the inner wall, in the dynamic state, wherein the sheath of the shank has an octagonal shape. Fig. 15 shows several schematic cross-sectional views, based on the
Fig. 14, durch mehrfach auf die Symmetrieachse bezogene symmetrische separate Wuchtkammern, ähnlich den Fig. 14a, 14b, 14c, wobei Fig. 15a einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 14 durch die zweite hohle Wuchtkammer des Schaftes des rotierenden Hohl- körpers (dynamischer Zustand) mit dem eingefüllten, an der Innenwandung verteilten Stoff, wobei der Schaft eine Außenwandung im Querschnitt eines Kreises und eine Innenwandung im Querschnitt einer quadratischen Form aufweist,  14, by multiply on the symmetry axis related symmetric separate balancing chambers, similar to Figs. 14a, 14b, 14c, wherein Fig. 15a is a cross section AA according to FIG. 14 by the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body (dynamic State) with the filled, distributed on the inner wall fabric, wherein the shaft has an outer wall in the cross section of a circle and an inner wall in the cross section of a square shape,
Fig. 15b einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 14 durch die zweite hohle Wuchtkammer des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers (dynamischer Zustand) mit dem eingefüllten, an der Innenwandung verteilten Stoff, wobei der Schaft eine Außenwandung im Querschnitt einer quadratischen Form und eine Innenwandung im Querschnitt eines Kreises aufweist,  15b shows a cross section AA according to FIG. 14 through the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body (dynamic state) with the filled material distributed on the inner wall, wherein the shaft has an outer wall in cross section of a square shape and an inner wall in cross section of a circle,
Fig. 15c einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 14 durch die zweite hohle Wuchtkammer des Schaftes des rotierenden Hohl- körpers (dynamischer Zustand) mit dem eingefüllten, an der Innenwandung verteilten Stoff, wobei der Schaft eine Außenwandung im Querschnitt eines Kreises und eine Innenwandung im Querschnitt einer sechseckigen Form aufweist, 15c shows a cross-section AA according to FIG. 14 through the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow shaft. Body (dynamic state) with the filled, distributed on the inner wall fabric, wherein the shaft has an outer wall in the cross section of a circle and an inner wall in the cross section of a hexagonal shape,
Fig. 15d einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 14 durch die zweite hohle Wuchtkammer des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers (dynamischer Zustand) mit dem eingefüllten, an der Innenwandung verteilten Stoff, wobei der Schaft eine Außenwandung im Querschnitt einer sechseckigen Form und eine Innenwandung im Querschnitt eines Kreises aufweist,  15d shows a cross section AA according to FIG. 14 through the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body (dynamic state) with the filled material distributed on the inner wall, wherein the shaft has an outer wall in cross section of a hexagonal shape and an inner wall in cross section of a circle,
Fig. 15e einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 14 durch die zweite hohle Wuchtkammer des Schaftes des rotierenden Hohl- körpers (dynamischer Zustand) mit dem eingefüllten, an der Innenwandung verteilten Stoff, wobei der Schaft eine Außenwandung im Querschnitt einer Kreisform und eine Innenwandung im Querschnitt einer achteckigen Form aufweist,  FIG. 15e shows a cross section AA according to FIG. 14 through the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body (dynamic state) with the filled material distributed on the inner wall, the shaft having an outer wall in a circular cross-section and an inner wall in FIG Having a cross-section of an octagonal shape,
Fig. 15f einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 14 durch die zweite hohle Wuchtkammer des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers (dynamischer Zustand), mit dem eingefüllten, an der Innenwandung verteilten Stoff, wobei der Schaft eine Außenwandung im Querschnitt einer achteckigen Form und eine Innenwandung im Querschnitt einer Kreisform aufweist,  FIG. 15f shows a cross section AA according to FIG. 14 through the second hollow balancing chamber of the shaft of the rotating hollow body (dynamic state) with the filled material distributed on the inner wall, the shaft having an outer wall in cross-section of an octagonal shape and an inner wall in FIG Has a cross section of a circular shape,
zeigen,  demonstrate,
Fig. 16 Darstellungen einer Wuchtkammer zum beispielhaften Berechnen des Verhältnisses der Füllmasse ms zur Unwucht U, wobei16 shows representations of a balancing chamber for calculating the ratio of the filling mass ms to the imbalance U, by way of example
Fig. 16a eine Darstellung der senkrecht ausgebildeten Wuchtkammer mit teilweise eingefülltem fließfähigem Stoff (Füllmasse) im statischen Zustand, Fig. 16b einen Querschnitt A-A zur Fig. 16a durch die Wuchtkammer mit der Füllmasse des fließfähigen Stoffes im statischen Zustand, 16a is a representation of the vertically formed balancing chamber with partially filled flowable material (filling compound) in the static state, 16b shows a cross section AA of FIG. 16a through the balancing chamber with the filling material of the flowable substance in the static state, FIG.
Fig. 16c eine Darstellung der senkrecht ausgebildeten Wuchtkammer mit teilweise eingefülltem fließfähigem Stoff (Füllmasse) im dynamischen Zustand,  16c shows a representation of the vertically formed balance chamber with partially filled flowable substance (filling compound) in the dynamic state,
Fig. 16d einen Querschnitt A-A zur Fig. 16c durch die Wuchtkammer mit dem verteilten und angelegten Stoff (Füllmasse) im dynamischen Zustand,  16d shows a cross section A-A to FIG. 16c through the balancing chamber with the distributed and applied substance (filling compound) in the dynamic state, FIG.
zeigen, eine Kurve, bei der die Schwingbeschleunigung über der Hochlaufzeit eines Systems angegeben ist, nach dem Stand der Technik (WO2012/168416 A1 ) und eine Darstellung einer Amplituden(A)/Zeit(t)-Kurve zum Hochlaufen einer Hochfrequenzspindel eines dynamischen Systems mit einem erfindungsgemäßen Hohlkörper mit mindestens einer Wuchtkammer, die teilweise mit mindestens einem fließfähigen formlosen Stoff als 2, a curve in which the vibration acceleration is given over the ramp-up time of a system, according to the prior art (WO2012 / 168416 A1) and an amplitude (A) / time (t) curve for starting up a high frequency spindle of a dynamic system with a hollow body according to the invention with at least one balancing chamber, which partially with at least one flowable formless material as
Füllmasse gefüllt ist. Fill mass is filled.
Im Folgenden werden die Fig. 5 bis Fig. 14 gemeinsam betrachtet. In the following, FIGS. 5 to 14 are considered together.
Z.B. ist in Fig. 5, Fig. 5a sowie in Fig. 6, Fig. 6a jeweils ein Körper 2 mit einseitiger fester Einspannung bei verschiebe- und kippsteifer Lagerung für bis in einen überkritischen Drehzahlbereich drehende Teile eines Systems 22 mit zumindest einer Antriebsspindel 5 und einem Spannfutter 1 , gezeigt, wobei der Körper 2 einen Hohlkörper in rohrförmiger Form mit einem vorgegebenen Material darstellt, dessen bei einer Rotation auftretenden Biegeschwingungsanregung auf Fertigungsungenauigkeiten und Lagerungsungenauigkeiten resultierende Un- wucht U infolge eines örtlichen Unterschiedes zwischen der geometrischen Symmetrieachse 75 des Hohlkörpers 2 und der Rotationsachse 76 des Hohlkörpers 2 beruhen und der einen auf die geometrische Symmetrieachse 75 des Hohlkörpers 2 bezogenen symmetrischen, abgeschlossenen Hohlraum 7 besitzt, der auch zu seinen Stirnseiten 8, 9 hin verschlossen ist. For example, in FIG. 5, FIG. 5a and in FIGS. 6, 6a, a body 2 with one-sided fixed clamping in displacement and tilt-rigid mounting for parts of a system 22 with at least one drive spindle 5 and rotating up to a supercritical rotational speed range a chuck 1, wherein the body 2 is a hollow body in tubular form with a predetermined material whose unbalance U resulting from manufacturing inaccuracies and storage inaccuracies resulting from a rotation due to a local difference between the geometric axis of symmetry 75 of the hollow body 2 and Rotation axis 76 of the hollow body 2 are based and one on the geometric axis of symmetry 75 of Hollow body 2 related symmetrical, closed cavity 7 has, which is also closed to its end faces 8, 9 out.
Erfindungsgemäß ist in den als mindestens eine Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74 ausgebildeten Hohlraum 7 des einseitig befestigten und gelagerten Hohlkörpers 2 mindestens ein fließfähiger formloser Stoff 4, 40, mit dem die Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74 mit einer bestimmten, definierten Masse ms teilweise gefüllt ist, eingebracht, According to the invention is in the formed as at least one balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74 cavity 7 of the cantilevered and mounted hollow body 2 at least one flowable formless material 4, 40, with the balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74 with a certain, defined mass m s is partially filled, introduced,
wobei die Masse ms des eingebrachten fließfähigen formlosen Stoffes 4, 40 derart definiert ist, dass eine hohlkörperbezogene Schwingungsdämpfung im unterkritischen Drehzahlbereich und im kritischen Drehzahlbereich und ein Resonanzdurchgang im kritischen Drehzahlbereich erreichbar sind und dass die durch die Wirkung der Unwucht U des Hohlkörpers 2 verursachte Verteilung des Stoffes 4, 40 im überkritischen Drehzahlbereich die Wirkung der Unwucht U un- ter Berücksichtigung eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen der Masse ms des Stoffes 4, 40 und der Unwucht U wherein the mass ms of the introduced flowable shapeless substance 4, 40 is defined such that a hollow body related vibration damping in the subcritical rotational speed range and in the critical speed range and a resonance passage in the critical speed range can be achieved and that caused by the effect of imbalance U of the hollow body 2 distribution of Substance 4, 40 in the supercritical speed range, the effect of imbalance U taking into account a predetermined ratio between the mass ms of the substance 4, 40 and the imbalance U
nach der Gleichung (IV) according to equation (IV)
Figure imgf000034_0001
Figure imgf000034_0001
selbststabilisierend ausgleicht, self-stabilizing compensates,
wobei in which
U - die Unwucht, U - the imbalance,
ms - die Masse des fließfähigen Stoffes 4, 40, m s - the mass of the flowable substance 4, 40,
h0 - die Höhe der Füllmasse des fließfähigen Stoffes 4, 40, h 0 - the height of the filling material of the flowable substance 4, 40,
hK - die Höhe bzw. die Länge der Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74, h K - the height or the length of the balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74,
/?, - der innere Radius der Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74 und  / ?, - the inner radius of the balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74 and
s - ein Sicherheitsfaktor s - a safety factor
sind. are.
Der Hohlkörper 2 ist ein schlanker langer Körper, dessen Verhältnis zwischen Auskraglänge L und mittlerem Außendurchmesser D größer als„Fünfzehn" mit UD > 15 ist. Der Aggregatzustand des fließfähigen Stoffes 4, 40 in den Wuchtkamrnerh 70, 71 , 72, 73, 74 bleibt sowohl in Ruhestand als auch in allen Drehzahlbereichen unter Druck und Schwingungen bestehen. Der unter Druck fließfähige formlose Stoff 4, 40 bleibt somit fließfähig. The hollow body 2 is a slender, long body whose ratio between the cantilever length L and the mean outer diameter D is greater than "fifteen" with UD> 15. The state of aggregation of the flowable substance 4, 40 in the Wuchtkamrnerh 70, 71, 72, 73, 74 remains both in retirement and in all speed ranges under pressure and oscillations. The flowable under pressure informal fabric 4, 40 thus remains flowable.
Der fließfähige formlose Stoff 4, 40, 14 kann wahlweise feinkörniger Sand mit einer Korngröße von kleiner als 1 mm sein. Der fließfähige formlose Stoff 4, 40 kann eine höhere Dichte als die Dichte des vorgegebenen Schaftmaterials des Hohlkörpers 2 aufweisen. The flowable formless fabric 4, 40, 14 may optionally be fine-grained sand with a grain size of less than 1 mm. The flowable shapeless material 4, 40 may have a higher density than the density of the given shaft material of the hollow body 2.
Der in die Wuchtkammern 70, 71, 72, 73, 74 eingebrachte, ausgleichende fließfähige Stoff 4, 40, 14 kann ein Stoffgemisch sein. The balancing flowable substance 4, 40, 14 introduced into the balancing chambers 70, 71, 72, 73, 74 may be a mixture of substances.
Der auf die Symmetrieachse 75 bezogene symmetrische Hohlraum 7 kann sich zumindest an der der einseitigen Befestigung entgegengesetzten Seite sich befinden. Der auf die Symmetrieachse 75 bezogene symmetrische Hohlraum 7 kann in axialer und radialer Richtung in mehrere Wuchtkammern 70, 71, 72; 73, 74 geteilt sein, um eine höhere Dämpfungs- und Auswuchtwirkung mit dem fließfähigen Stoff zu erzielen. Der auf die Symmetrieachse 75 bezogene symmetrische Hohlraum 7 kann mehrfachsymmetrisch ausgebildet sein. The symmetrical cavity 7, which is related to the axis of symmetry 75, can be located at least on the side opposite the one-sided fastening. The relative to the axis of symmetry 75 symmetrical cavity 7 can in the axial and radial directions in several balancing chambers 70, 71, 72; 73, 74 be divided in order to achieve a higher damping and Auswuchtwirkung with the flowable material. The symmetrical cavity 7, which is related to the axis of symmetry 75, can be of multiple symmetrical design.
Der Hohlraum 7 in Form eines Hohlschaftes 2 kann einen ringförmigen symmetrischen oder mehrfachsymmetrischen Querschnitt aufweisen, wobei der Quer- schnitt des Hohlschaftes 2 mehrfachsymmetrisch ausgebildet ist. The cavity 7 in the form of a hollow shaft 2 may have an annular symmetrical or multi-symmetrical cross-section, wherein the cross-section of the hollow shaft 2 is formed multiple symmetrical.
Der sich selbststabilisierende Hohlschaft 2 kann aus festem Material gefertigt sein. Der sich selbststabilisierende Hohlschaft 2 kann aus leichtem Werkstoff gefertigt sein. Das vorgegebene Material des Hohlkörpers 2 kann zähelastisch sein. The self-stabilizing hollow shaft 2 may be made of solid material. The self-stabilizing hollow shaft 2 may be made of lightweight material. The predetermined material of the hollow body 2 may be tough-elastic.
Das vorgegebene Material des Hohlkörpers 2 kann sprödelastisch sein. The predetermined material of the hollow body 2 may be brittle-elastic.
Durch die in mindestens eine der Wuchtkammern 70, 71 , 72, 73, 74 des Hohl- raums 7 eingebrachte Masse ms mindestens eines fließfähigen Stoffes 4, 40, 14 kann die Amplitude der Schwingung bei Annäherung der Drehzahl an die kritische, die Resonanzfrequenz der ersten Biegeeigenschwingung darstellende Drehzahl des Hohlkörpers 2 so in Grenzen bleiben, dass ein Durchgang der Resonanzstelle möglich wird, wobei mit zunehmender Drehzahl im überkritischen Drehzahlbereich sich das Schwingverhalten des Hohlkörpers 2 dadurch stabilisiert, dass die Wuchtmasse ihre Wirkungsrichtung in Gegenrichtung zur Unwucht U hin umkehrt, wobei die Verschiebung des Schwerpunktes der gemeinsamen Masse m + ms so eingestellt wird, dass der Schwerpunkt auf der Rotationsachse 76 liegt, wobei ein Selbstwuchteffekt auftritt und sich die Laufruhe und demzufolge die Stabilität des Hohlkörpers 2 erhöht. As a result of the mass m s of at least one flowable substance 4, 40, 14 introduced into at least one of the balancing chambers 70, 71, 72, 73, 74 of the hollow space 7, the amplitude of the oscillation can approach the critical velocity, the resonance frequency of the oscillation Speed of the hollow body 2 representing the first bending inherent vibration so that a passage of the resonance point is possible, with increasing speed in the supercritical speed range, the vibration behavior of the hollow body 2 stabilized by the fact that the balancing mass reverses its direction of action in the opposite direction to the unbalance U, where the displacement of the center of gravity of the common mass m + m s is adjusted so that the center of gravity lies on the axis of rotation 76, wherein a self-balancing effect occurs and the smoothness and consequently the stability of the hollow body 2 increases.
Der Hohlkörper 2 kann beim Betrieb in mehreren Ebenen dynamisch auswuchtbar sein. Der Hohlkörper 2 kann als Hohlschaft für ein am freien Ende 9 des Hohlkörpers 2 befestigtes Spanungswerkzeug ausgebildet und für eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von tiefen und filigranen Konturen einsetzbar sein. The hollow body 2 can be dynamically balanced during operation in several levels. The hollow body 2 can be designed as a hollow shaft for a clamping tool fastened to the free end 9 of the hollow body 2 and can be used for high-speed machining of deep and filigree contours.
Der mit einer Antriebsspindel 5 in Verbindung stehende, in ein Schneidenteil eines Spanungswerkzeugs eingesetzte Hohlkörper 2 kann einen Hohlschaft darstellen, der durch den selbstwuchtenden, schnelllaufenden einseitig gespannten langen schlanken Hohlkörper 2 mit dem Verhältnis UD > 15 gebildet wird, wobei das Schneidenteil je nach Zweck frei ausgebildet ist und die Verbindung des Schneidenteils und des Hohlschaftes 2 lösbar oder The hollow body 2, which is connected to a drive spindle 5 and inserted into a cutting part of a tensioning tool, can constitute a hollow shaft which is formed by the self-balancing, high-speed, long-slender hollow body 2 with the ratio UD> 15 is, wherein the cutting part is designed freely depending on the purpose and the connection of the cutting part and the hollow shaft 2 detachable or
Zum Ausgleichen der durch eine Messung mit einer herkömmlichen Auswucht- maschine vorbestimmten Unwucht der Masse m des Hohlkörpers 2 ohne fließfähigen Stoff 4, 40 ist die Masse ms des als Ausgleichsstoff dienenden fließfähigen formlosen Stoffes 4, 40 zu definieren, zu bestimmen. For balancing the imbalance of the mass m of the hollow body 2 without flowable substance 4, 40 which is predetermined by a measurement with a conventional balancing machine, the mass m s of the flowable shapeless substance 4, 40 serving as a compensating substance is to be determined.
Dafür werden die Fig. 16 mit den detaillierten Fig. 16a, Fig. 16b, Fig. 16c und Fig. 16d einbezogen. For this, FIG. 16 with the detailed FIGS. 16a, 16b, 16c and 16d are included.
Die Fig. 16a zeigt eine Darstellung einer senkrecht ausgebildeten Wuchtkammer 71 mit teilweise eingefülltem fließfähigem Stoff 4 im statischen Zustand, wobei die Wuchtkammer 71 die Höhe hK aufweist und die Pegelhöhe h0 des darin befindlichen fließfähigen Stoffes 4 ist. Die Symmetrieachse 75 ist von der Rotati- ons-/Drehachse 76 beabstandet dargestellt. Begrenzt wird die Wuchtkammer 71 von dem unterseitigen Verschluss 3 und dem gegenüberliegenden oberseitigen Verschluss 10. 16a shows a representation of a vertically formed balancing chamber 71 with partially filled flowable substance 4 in the static state, the balancing chamber 71 having the height h K and the level height h 0 of the flowable substance 4 located therein. The axis of symmetry 75 is shown spaced apart from the rotation / rotation axis 76. The balancing chamber 71 is limited by the lower-side closure 3 and the opposite upper-side closure 10.
Die Fig. 16b zeigt einen Querschnitt A-A zur Fig. 16a durch die Wuchtkammer 17 mit der Füllmasse ms des Stoffes 4 im statischen Zustand.  FIG. 16b shows a cross-section A-A to FIG. 16a through the balancing chamber 17 with the filling compound ms of the substance 4 in the static state.
Die Fig. 16c zeigt eine Darstellung der senkrecht ausgebildeten Wuchtkammer 71 mit teilweise eingefülltem fließfähigem Stoff 14 im dynamischen Zustand, wobei sich der angelegte Stoff 14 an die innere Wandung der Wuchtkammer 71 verteilt. Die Fig. 16d zeigt einen Querschnitt A-A zur Fig. 16c durch die Wuchtkammer 17 mit dem angelegten Stoff 14 im dynamischen Zustand. 16c shows a representation of the vertically formed balance chamber 71 with partially filled flowable substance 14 in the dynamic state, wherein the applied substance 14 is distributed to the inner wall of the balancing chamber 71. FIG. 16d shows a cross section A-A to FIG. 16c through the balancing chamber 17 with the applied material 14 in the dynamic state.
Entsprechend der Unwucht u kann folgende Beziehung According to the imbalance u can have the following relationship
U = m x. (VI) formuliert werden, wobei xF der Abstand des Schwerpunktes F der Ausgleichmasse 4 ms zur Rotations-/Drehachse 76 des Hohlkörpers 2 ist. Die Masse ms des Ausgleichsstoffes 4 wird mit Gleichung (VI) bestimmt: U = mx. (VI) are formulated, wherein x F is the distance of the center of gravity F of the balance mass 4 m s to the rotation / rotation axis 76 of the hollow body 2. The mass m s of the compensating substance 4 is determined by equation (VI):
(VII)(VII)
Ϊ8] Zur Bestimmung des Abstandes xF wird die Gleichung des Massenmomentes des Ausgleichstoffes 4 (Füllmasse) um die Drehachse 76 (nach Fig. 16c und 16d), die die Verteilung des fließfähigen formlosen Stoffes 4 in der Wuchtkammer 71 beim Selbstwuchten im überkritischen Drehzahlbereich des Hohlkörpers 2 bewirkt, aufgestellt: xFnpshK(R -— Rf ) = xwnp hKRf (VI") Ϊ8] For determining the distance x F , the equation of the mass moment of the compensating substance 4 (filling material) about the axis of rotation 76 (of FIG. 16c and 16d), the distribution of the flowable shapeless substance 4 in the balancing chamber 71 during self-balancing in the supercritical rotational speed range of the hollow body. 2 causes: x F np s h K (R - R f ) = x w np h K Rf (VI ")
Daraus folgt die Gleichung (IX)
Figure imgf000038_0001
wobei xw die Durchbiegung des rotierenden Hohlkörpers 2, Rs der innere Radius der Wuchtkammer 71 und Rf der Radius der freien Oberfläche des angelegten Ausgleichsstoffes 14 ist. Bei der Gewährleistung des Selbstwuchteffekts lässt sich die folgende Beziehung finden, die sich aus der geometrischen Bedingung des in der Wuchtkammer 71 verteilten angelegten Ausgleichsstoffes 14 ergibt
Figure imgf000038_0002
From this follows the equation (IX)
Figure imgf000038_0001
where x w is the deflection of the rotating hollow body 2, R s is the inner radius of the balancing chamber 71 and R f is the radius of the free surface of the applied compensation material 14. In ensuring the self-weighting effect, the following relationship can be found, which results from the geometric condition of the applied balance material 14 distributed in the balance chamber 71
Figure imgf000038_0002
Somit ist für die größte Durchbiegung des rotierenden Hohlkörpers 2 Folgendes gültig: Thus, for the greatest deflection of the rotating hollow body 2, the following applies:
xw = Rt - Rf (XI) Durch Einsetzen der Gleichung (XI) in Gleichung (IX) wird für xP
Figure imgf000038_0003
x w = R t - R f (XI) By substituting equation (XI) into equation (IX), for x P
Figure imgf000038_0003
erhalten. receive.
Aus Gleichung (XI) ist zu erkennen, dass zum Bestimmen des Abstand-Werts xF der Radius Rf der freien Oberfläche des Ausgleichsstoffes 14 bekannt sein sollte. Für die Bestimmung der Masse .s des angelegten Ausgleichstoffes 14 nach Fig. 16c und Fig. 16d ist s = npshK{Rf - Rf), (XIII) wobei ps die Dichte des fließfähigen Stoffes 4 (Wuchtmedium) und hx die Höhe der Wuchtkammer 71 ist. From equation (XI) it can be seen that to determine the distance value x F, the radius R f of the free surface of the compensating substance 14 should be known. For the determination of the mass. s of the applied compensating substance 14 according to FIG. 16c and FIG. 16d is s = np s h K {Rf-Rf), (XIII) where p s is the density of the flowable substance 4 (balancing medium) and h x is the height of the balancing chamber 71 ,
Für die Masse ms des Ausgleichstoffes 4 im Ruhezustand des dynamischen Systems nach Fig. 16a und 16b gilt ms = npskQR , (XIV) wobei fco die Höhe des im Hohlschaft bzw. in der Wuchtkammer 71 gefüllten Ausgleichstoffes 4 im Ruhezustand des Systems, zumindest aus Antriebsspindel 5, Spannschaft/Spannfutter 1 , 6 und erfindungsgemäßen Hohlkörper 2 bestehend, ist. Zur Bestimmung der Masse ms kommt noch die Bedingung der Massenkonstanz, ob in Ruhe oder Bewegung hinzu, da die ausgelegte Wuchtkammer 71 geschlossen ist und damit im dynamischen System kein Verlust der Masse ms des Ausgleichstoffes 4 auftreten kann. Somit gilt:
Figure imgf000039_0001
Nach dem Vereinfachen nimmt die Gleichung (XV) die folgende Form an:
For the mass m s of the compensating substance 4 in the resting state of the dynamic system according to FIGS. 16a and 16b, m s = np s k Q R, (XIV) where fco is the height of the compensating substance 4 filled in the hollow shaft or in the balancing chamber 71 in the state of rest of the system, consisting at least of drive spindle 5, clamping shank / chuck 1, 6 and hollow body 2 according to the invention is. To determine the mass m s is still the condition of mass constancy, whether added at rest or movement, since the designed balancing chamber 71 is closed and thus in the dynamic system, no loss of mass m s of the compensating 4 occur. Thus:
Figure imgf000039_0001
After simplifying, equation (XV) takes the following form:
KM (XVI) KM (XVI)
Aus Gleichung (XVI) lässt sich der Radius Rf der freien Oberfläche des Ausgleichsstoffes 14 bestimmen From equation (XVI), the radius R f of the free surface of the compensating substance 14 can be determined
Figure imgf000039_0002
Durch Einsetzen der Gleichung (XVII) in Gleichung (XII) wird folgendes
Figure imgf000039_0002
By substituting the equation (XVII) into the equation (XII), the following becomes
(XVIII)
Figure imgf000040_0001
erhalten.
(XVIII)
Figure imgf000040_0001
receive.
Durch Einsetzen der Gleichung (XVIII) in Gleichung (VII) wird die Masse ms des Ausgleichsstoffes 14 wie folgt bestimmt: Substituting Equation (XVIII) into Equation (VII), the mass m s of the equalizer 14 is determined as follows:
U \ 1 + 1 U \ 1 + 1
u (XIX) ms = - u (XIX) m s = -
1 + ίι - · 1 + ίι - ·
Mit Gleichung (XIX) lässt sich der theoretische Wert der Masse ms des Ausgleichsstoffes 4, 14 berechnen, die bei der Verteilung des fließfähigen, formlo- sen Stoffes 4 im Hohlraum des Hohlkörpers 2 eine zylindrische Form annimmt. Aber in der Realität existiert die bezeichnete ideale Zylinderform des Ausgleichstoffes 14 aufgrund einiger Faktoren nicht vollkommen, welche das Schwingungsverhalten des Systems deutlich beeinflussen, wie z. B. Vibrationen der Antriebspindel 5, Schwankungen der Drehwinkelgeschwindigkeit, Lageabwei- chungen und fertigungsbedingten Form- und Rundheitsabweichungen des einseitig befestigten und steif eingespannten Hohlkörpers 2. Daher soll bei der Bestimmung der tatsächlichen Füllmasse s des Ausgleichsstoffes 4 ein Sicherheitsfaktor s berücksichtigt werden. Entsprechend durchgeführter Experimente kann der Sicherheitsfaktor s zahlenmäßig von„Zwei" bis„Vier" angenommen werden. Somit gilt für die einzufüllende Masse ms des Ausgleichstoffes 4 die Gleichung (V):
Figure imgf000041_0001
wobei
Equation (XIX) can be used to calculate the theoretical value of the mass m s of the compensating substance 4, 14, which assumes a cylindrical shape during the distribution of the flowable, shapeless substance 4 in the cavity of the hollow body 2. But in reality, the designated ideal cylindrical shape of the compensating material 14 does not fully exist due to some factors that significantly affect the vibration behavior of the system, such B. vibrations of the drive spindle 5, fluctuations in the rotational angular velocity, positional deviations and production-related shape and roundness deviations of the cantilevered and rigidly clamped hollow body 2. Therefore, a safety factor s should be taken into account in the determination of the actual filling mass s of the compensating substance. According to experiments carried out, the safety factor s can be assumed numerically from "two" to "four". Thus, for the mass m s to be filled in the compensating substance 4, the equation (V) applies:
Figure imgf000041_0001
in which
U - die Unwucht,  U - the imbalance,
ms - die Masse des fließfähigen Stoffes, m s - the mass of the flowable substance,
h0 - die Höhe der Füllmasse des fließfähigen Stoffes, h 0 - the height of the filling material of the flowable substance,
hK - die Höhe bzw. die Länge der betreffenden Wuchtkammer, h K - the height or the length of the respective balancing chamber,
R, - der innere Radius der Wuchtkammer und  R, - the inner radius of the balancing chamber and
s - ein Sicherheitsfaktor s - a safety factor
sind. are.
Es wird noch darauf hingewiesen, dass zum Selbstwuchten mit fließfähigen formlosen Stoff 4 der Hohlraum 7 des Hohlkörpers 2 teilweise, vorzugsweise zu ca. 50% seines Hohlraums mit der Ausgleichsmasse ms gefüllt wird. Das bedeutet, dass die Höhe/Länge hK des Hohlraums 7 bzw. der Wuchtkammer 71 gleich doppelt groß als die Höhe/Länge k0 des gefüllten Stoffes 4 in Ruhestand des Systems sein soll. Der größte Wert von s = 4 wird dann angenommen, wenn die erste Biegeeigenfrequenz unter 100 Hz bleibt. Je kleiner die erste biegekritische Drehzahl des Schaftes 2 ist, desto schneller ist ein Resonanzdurchgang unter geringerer Wirkung von Fliehkräften zu erzielen. It should also be noted that for self-balancing with flowable formless material 4, the cavity 7 of the hollow body 2 is partially filled, preferably to about 50% of its cavity with the balancing mass m s . This means that the height / length h K of the cavity 7 or the balancing chamber 71 should be twice as large as the height / length k 0 of the filled substance 4 in retirement of the system. The largest value of s = 4 is assumed if the first bending natural frequency remains below 100 Hz. The smaller the first critical bending speed of the shaft 2 is, the faster a resonance passage can be achieved with less effect of centrifugal forces.
Fig. 5 ist eine Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel 5 und in einem zwischen Spannschaft 1 und Antriebsspindel 5 befindlichen Adapter 6 mit dem am Spannschaft 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form einer beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammer 70, wobei der Spannschaft 1 im Adapter 6 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 senkrecht hängend ist, wobei das eine Ende 8 an der ersten Stirnseite des Hohlkörpers 2 des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 an der zweiten Stirnseite mittels des ersten Verschlusses 3 verschlossen sind. Darin befindet sich der fließfähige Stoff 4 mit der ermittelten berechneten Masse5 is a longitudinal sectional view of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in an intermediate clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shank-shaped hollow body 2 clamped on the clamping shaft 1 with a cavity 7 in the form of a closed end on both sides hollow balance chamber 70, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended, wherein the one end 8 at the first end side of the hollow body 2 of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 at the second end face are closed by means of the first closure 3. Therein is the flowable substance 4 with the determined calculated mass
>. . >. ,
Innerhalb des Hohlkörpers 2 sind die Symmetrieachse 75 und die Rotationsachse 76 beabstandet eingezeichnet. Der Hohlkörper 2 weist die Länge L und den Außendurchmesser D auf.  Within the hollow body 2, the axis of symmetry 75 and the axis of rotation 76 are shown at a distance. The hollow body 2 has the length L and the outer diameter D.
Die Fig. 5a stellt einen schematischen Längsschnitt eines in einer Antriebsspindel 5 direkt mittels eines Spannschaftes 1 eingespannten, schlanken rohrförmi- gen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form einer beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammer 70 dar, wobei der Spannschaft 1 direkt in der Antriebsspindel 5 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 ähnlich wie in Fig. 5 senkrecht hängend ist, wobei das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 des Hohlkörpers 2 mittels des ersten Verschlusses 3 verschlossen sind. FIG. 5a shows a schematic longitudinal section of a slender tube-shaped hollow body 2 formed as a shank and clamped in a drive spindle 5 with a cavity 7 in the form of a hollow balancing chamber 70 closed at both ends, the clamping shaft 1 being directly in the drive spindle 5 is fastened and the position of the hollow body 2 is similar to that in FIG. 5 hanging vertically, wherein the one end 8 of the hollow body 2 closed by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 of the hollow body 2 by means of the first closure 3 are.
Fig. 6 stellt einen schematischen Längsschnitt eines an der Antriebsspindel 5 und in einem zwischen Spannschaft 1 und Antriebsspindel 5 befindlichen Adapter 6 mit dem am Spannschaft 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von zwei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern 70 und 71 dar, wobei der Spannschaft 1 im Adapter 6 befestigt ist und dabei ist die Lage des Hohlkörpers 2 senkrecht hängend. Die beiden benachbarten Wuchtkammern 70 und 71 sind durch einen zweiten Verschluss 10 voneinander getrennt und das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 ist mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 ist mittels des ersten Verschlusses 3 gemäß Fig. 5 verschlossen. In der ersten Wuchtkammer 70 ist kein fließfähiger Stoff 4, 40 enthalten, kann aber auch wahlweise eingefüllt werden. Es wird in Fig. 6a ein schematischer Längsschnitt eines in der Antriebsspindel 5 direkt mittels eines Spannschaftes 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von zwei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern 70 und 71 gezeigt, wobei der Spannschaft 1 in der Antriebsspindel 5 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 senkrecht hängend ist, wobei die beiden benachbarten Wuchtkammern 70 und 71 durch einen zweiten Verschluss 10 voneinander getrennt sind und das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 gemäß Fig. 5 verschlossen sind. In der ersten Wuchtkammer 70 ist kein fließfähiger Stoff 4, 40 enthalten, wobei die zweite Wuchtkammer 71 teilweise mit der definierten Masse ms des fließfähigen Stoffes 4, 40 gefüllt ist. In Fig. 7 wird der schematische Längsschnitt eines an einer Antriebsspindel 5 und in einem zwischen Spannschaft 1 und Antriebsspindel 5 befindlichen Adapter 6 mit dem am Spannschaft 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von zwei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern 70 und 71 angegeben, wobei der Spannschaft 1 im Adapter 6 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 senkrecht stehend ist, wobei die beiden benachbarten Wuchtkammern 70 und 71 durch einen zweiten Verschluss 10 voneinander getrennt sind und wobei das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 gemäß Fig. 6 verschlossen sind. Der fließfähige Stoff 4 befindet sich in Wuchtkammer 71 , wobei der Stoff 4 die Wuchtkammer 71 nur teilweise füllt. Der Hohlkörper 2 ist senkrecht aufrecht gerichtet mit dem Spannschaft 1 in dem Adapter 6 befestigt. In Fig. 8 wird ein schematischer Längsschnitt eines an einer Antriebsspindel 5 und in einem zwischen Spannschaft 1 und Antriebsspindel 5 befindlichen Adapter 6 mit dem am Spannschaft 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von zwei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern 70 und 71 gezeigt, wobei der Spannschaft 1 im Adapter 6 befestigt ist und dabei die Lage der Antriebsspindel 5 sowie die Lage des Hohlkörpers 2 aber waagerecht sind, wobei die beiden benachbarten Wuchtkammern 70 und 71 durch den zweiten Verschluss 10 voneinander getrennt sind und das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 gemäß Fig. 6 verschlossen sind, wobei der fließfähige Stoff 4 sich in Wuchtkammer 71 befindet, der die Wuchtkammer 71 nur teilweise füllt, wobei 6 shows a schematic longitudinal section of an adapter 6 located on the drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body 2 clamped on the clamping shaft 1 with a cavity 7 in the form of two closed at both ends hollow balancing chambers 70 and 71, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended. The two adjacent balancing chambers 70 and 71 are separated from each other by a second closure 10 and one end 8 of the hollow body 2 is closed by means of the clamping shank 1 and the other opposite free end 9 is closed by means of the first closure 3 according to FIG. In the first balancing chamber 70 is no flowable substance 4, 40 included, but can also be filled optionally. FIG. 6 a shows a schematic longitudinal section of a hollow tubular body 2 clamped in the drive spindle 5 directly by means of a clamping shank 1, with a hollow space 7 in the form of two hollow balancing chambers 70 and 71 closed at both ends, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the drive spindle 5 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended, wherein the two adjacent balancing chambers 70 and 71 are separated by a second closure 10 and the one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shank 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 of FIG. 5. No flowable substance 4, 40 is contained in the first balancing chamber 70, the second balancing chamber 71 being partially filled with the defined mass m s of the flowable substance 4, 40. 7 shows the schematic longitudinal section of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body 2 with a cavity 7 in the form of two sides clamped on the clamping shaft 1 closed hollow balancing chambers 70 and 71 indicated, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is vertical, wherein the two adjacent balancing chambers 70 and 71 are separated by a second closure 10 and wherein the one end of the hollow body 2 by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 of FIG. The flowable substance 4 is located in balancing chamber 71, wherein the substance 4 only partially fills the balancing chamber 71. The hollow body 2 is vertically upright with the clamping shaft 1 in the adapter 6 attached. 8 shows a schematic longitudinal section of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body 2 with a cavity 7 in the form of two sides clamped on the clamping shaft 1 closed hollow balancing chambers 70 and 71 are shown, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the drive spindle 5 and the position of the hollow body 2 but are horizontal, the two adjacent balancing chambers 70 and 71 are separated from each other by the second closure 10 and one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 of FIG. 6, wherein the flowable substance 4 is located in balancing chamber 71, which only partially fills the balancing chamber 71, wherein
die Fig. 8a einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 8 durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes 2 mit dem eingefüllten Stoff 4 des ruhenden Hohlkörpers 2 (statischer Zustand) und 8a shows a cross section A-A according to FIG. 8 through the second balancing chamber 71 of the shaft 2 with the filled substance 4 of the stationary hollow body 2 (static state) and
die Fig. 8b einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 8 durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers 2 mit dem eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 im dynamischen Zustand zeigen. 8b show a cross-section A-A according to FIG. 8 through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled substance 14 distributed on the inner wall in the dynamic state.
Die Fig. 9 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines an einer Antriebsspindel 5 direkt mittels eines Spannschaftes 1 eingespannten, schlanken, rohrförmi- gen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von zwei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern 70 und 71 , wobei der Spannschaft 1 in der Antriebsspindel 5 befestigt ist und dabei die Lage der Antriebsspindel 5 sowie die Lage des Hohlkörpers 2 waagerecht sind, wobei die beiden benachbarten Wuchtkammern 70 und 71 durch den zweiten Verschluss 10 voneinander getrennt sind und das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 gemäß Fig. 9 verschlossen sind, wobei der fließfähige Stoff 4 sich in der Wuchtkammer 71 befindet, der die Wuchtkammer 71 nur teilweise füllt, wobei 9 shows a schematic longitudinal section of a on a drive spindle 5 directly by means of a clamping shank 1 clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body 2 with a cavity 7 in the form of two closed at both ends hollow balancing chambers 70 and 71, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the drive spindle 5 and the position of the drive spindle 5 and the position of the hollow body 2 are horizontal, wherein the two adjacent balancing chambers 70 and 71 are separated by the second closure 10 and the one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shank 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 of FIG. 9, wherein the flowable substance 4 is located in the balancing chamber 71, which only partially fills the balancing chamber 71, wherein
die Fig. 9a einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 9 durch die zweite Wucht- kammer 71 des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers 2 mit dem eingefüllten Stoff 4 im statischen Zustand und 9a shows a cross section A-A according to FIG. 9 through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled substance 4 in the static state and
die Fig. 9b einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 9 durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes 2 des rotierenden Hohlkörpers 2 mit dem eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 im dynamischen Zustand zeigen. 9b show a cross section A-A according to FIG. 9 through the second balancing chamber 71 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the filled substance 14 distributed on the inner wall in the dynamic state.
Des Weiteren wird in Fig. 10 eine Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel 5 und in einem zwischen Spannschaft 1 und Antriebsspindel 5 befindlichen Adapter 6 mit dem am Spannschaft 1 eingespannten, schlanken, rohr- förmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von drei beidendseitig verschlossenen hohlen axialen Wuchtkammern 70, 71 und 72 gezeigt, wobei der Spannschaft 1 im Adapter 6 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 senkrecht hängend ist, wobei die zwei benachbar- ten Wuchtkammern 71 und 72 durch einen dritten Verschluss 11 voneinander getrennt sind und das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 gemäß Fig. 6a verschlossen sind. Fig. 10a zeigt einen schematischen Längsschnitt eines an einer Antriebsspindel 5 direkt mittels eines Spannschaftes 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von mehreren, insbesondere drei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern 70, 71 und 72 gezeigt, wobei der Spannschaft 1 in der Antriebsspindel 5 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 senkrecht hängend ist, wobei die zwei benachbarten Wuchtkammern 71 und 72 durch einen dritten Verschluss 1 1 voneinander getrennt sind und das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 gemäß Fig. 6 verschlossen sind. Furthermore, FIG. 10 shows a longitudinal section illustration of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in an intermediate between the power shaft 1 and the drive spindle 5, with the slender, tubular clamped on the power shaft 1. shaped and designed as a shaft hollow body 2 with a cavity 7 in the form of three closed at both ends hollow axial balancing chambers 70, 71 and 72, wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended, the two adjacent balancing chambers 71 and 72 are separated from each other by a third closure 11 and the one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 of FIG. 6a. 10 a shows a schematic longitudinal section of a hollow tubular body 2, which is clamped on a drive spindle 5 directly by means of a clamping shaft 1 and has a cavity 7 in the form of several hollow cavities 70, 71 and 72 which are closed at both ends; wherein the clamping shaft 1 is fixed in the drive spindle 5 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended, wherein the two adjacent balancing chambers 71 and 72 are separated by a third closure 1 1 and the one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shank. 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first closure 3 according to FIG. 6.
In den Fig. 10 und Fig. 10a befindet sich der fließfähige Stoff 4 in der axialen Wuchtkammer 71 und der zweite fließfähige Stoff 40 ist in der axialen Wuchtkammer 72, wobei die axial angeordneten Wuchtkammern 71 und 72 nur teilweise gefüllt sind. Der fließfähige Stoff 40 in der Wuchtkammer 72 kann sich vom fließfähigen Stoff 4, z.B. in Dichte und Viskosität unterscheiden. In FIGS. 10 and 10a, the flowable material 4 is in the axial balance chamber 71 and the second flowable material 40 is in the axial balance chamber 72, with the axially disposed balance chambers 71 and 72 being only partially filled. The flowable web 40 in the balancing chamber 72 may extend from the flowable web 4, e.g. differ in density and viscosity.
Die Fig. 11 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines an einer Antriebsspindel 5 und in einem zwischen Spannschaft 1 und Antriebsspindel 5 befindlichen Adapter 6 mit dem am Spannschaft 1 eingespannten, schlanken, rohrför- migen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von drei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern 70 sowie 73, 74, wobei die Wuchtkammer 70 eine axiale Wuchtkammer im Hohlraum 7 ist und die Wuchtkammern 73, 74 als zwei im Hohlraum 7 befindliche, radial aus- gebildete Wuchtkammern sind, wobei die beiden radialen Wuchtkammern 73, 74 der axialen Wuchtkammer 70 in Richtung zum Ende 9 nachgeordnet sind, wobei die erste radiale Wuchtkammer 73 innerhalb der zweiten radialen Wuchtkammer 74 gleichfluchtend angeordnet ist, wobei die benachbarten Wuchtkam- mern 70 und 73, 74 durch einen vierten Verschluss 12 voneinander getrennt sind und wobei der Spannschaft 1 im Adapter 6 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 senkrecht hängend ist, wobei das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 verschlossen ist, wobei die beiden radialen Kammern 73, 74 des Schaftes 2 mit dem Stoff 4 des ruhenden Hohlkörpers 2 (statischer Zustand) teilweise gefüllt sind und wobei die beiden radialen Wuchtkammern 73 und 74 durch einen zwischenliegenden Kammermantel 20 voneinander getrennt sind. Eine der Wuchtkammern 73, 74 kann teilweise anstelle des ersten Stoffes 4 mit einem anderen zweiten Stoff 40 gefüllt sein. Die Verschlüs- se 3 und 12 sind derart ausgebildet, dass sie den Kammermantel 20 zur Ausbildung der radialen Wuchtkammern 73 und 74 arretieren. FIG. 11 shows a schematic longitudinal section of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender tubular body 2 clamped on the clamping shaft 1 and having a cavity 7 in the form of three hollow balancing chambers 70 and 73, 74 closed at both ends, wherein the balancing chamber 70 is an axial balancing chamber in the cavity 7 and the balancing chambers 73, 74 are located radially out of the cavity 7 as two wherein the two radial balancing chambers 73, 74 are arranged downstream of the axial balancing chamber 70 in the direction of the end 9, wherein the first radial balancing chamber 73 is arranged in the same alignment within the second radial balancing chamber 74, the adjacent balancing chambers 70 and 73, 74 are separated by a fourth closure 12 and wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is vertically suspended, said one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 means the first shutter 3 is closed, wherein the two radial chambers 73, 74 of the shaft 2 with the fabric 4 of the stationary hollow body 2 (static state) are partially filled and wherein the two radial balancing chambers 73 and 74 are separated by an intermediate chamber casing 20 , One of the balancing chambers 73, 74 may partially be filled instead of the first material 4 with another second material 40. The shutters 3 and 12 are designed such that they lock the chamber jacket 20 to form the radial balancing chambers 73 and 74.
Die benötigte Masse zur Durchführung des behandelten Verfahrens ist unter Berücksichtigung eines Sicherheitsfaktors in der Größe „Zwei" bis „Vier" mit Gleichung (XXI) zu ermitteln. Eine weitere Füllung der Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74 mit einer Stoffmenge ms , welche größer als der ermittelte Wert ist, kann zu folgenden Nachteilen führen: The required mass for carrying out the process is to be determined taking into account a safety factor in the size "two" to "four" with equation (XXI). Another filling of the balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74 with a molar mass m s , which is greater than the determined value, can lead to the following disadvantages:
1 ) eine Vergrößerung der Unwucht U des Hohlkörpers 2 derart, dass dadurch resultierende größere Schwingungsamplituden schon bei unterkritischen und kritischen Drehzahlen zur Beschädigung des Hohlkörpers 2 durch Abknicken oder Bruch verursacht wird,  1) an enlargement of the imbalance U of the hollow body 2 such that thereby resulting greater vibration amplitudes is caused even at subcritical and critical speeds to damage the hollow body 2 by kinking or breakage,
2) keine vollständige Verteilung des Ausgleichstoffes 4, 40 bzw. keine Anordnung des Stoffes 4, 40 in einer zylindrischen Gestalt an der Wuchtkammerwand bis zum Auftritt von Resonanzdrehzahlen (ca. 1-3 Sekunden nach Anlaufen) und somit keine Möglichkeit einer Resonanzdurchfahrt besteht, 3) diese keinen bedeutenden Einfluss mehr auf die Änderung bzw. Abnahme der ersten biegekritischen Eigenfrequenz des Hohlkörpers mehr hat,2) no complete distribution of the compensating substance 4, 40 or no arrangement of the substance 4, 40 in a cylindrical shape on the balancing chamber wall until the occurrence of resonance speeds (about 1-3 seconds after starting) and thus there is no possibility of resonant passage, 3) this no longer has any significant influence on the change or decrease in the first bending-critical natural frequency of the hollow body,
4) keine weitere Steigerung des Dämpfungs- und Selbstwuchteffekts im ü- berkritischen Drehzahlbereich, da aufgrund der konzentrischen Lagerung der Zusatzmasse um die Drehachse des Systems 22 ihre4) no further increase of the damping and self-weighting effect in the hyper-critical speed range, since due to the concentric mounting of the additional mass about the axis of rotation of the system 22 their
Schwerpunktachse mit der Rotationsachse 76 zusammenfällt, d.h. dieser Teil der Masse ms des Stoffes 4, 40 sich selbst ausgleicht. Focus axis coincides with the axis of rotation 76, that is, this part of the mass m s of the substance 4, 40 compensates itself.
Zur Vermeidung der bezeichneten Nachteile kann die Wuchtkammer 70 des Hohlkörpers 2 geometriebedingt radial mit mehreren, konzentrischen Wucht- kammern gestaltet werden, oder die Wuchtkammer axial zum Hohlkörper mehrmals wiederholt werden, oder die radial ausgeführte, mehrkammerartigen Gestaltungen in axialen Richtung mehrmals aufgebaut werden. To avoid the disadvantages described, the balancing chamber 70 of the hollow body 2 can be designed radially with a plurality of concentric balancing chambers due to geometry, or the balancing chamber can be repeated several times axially to the hollow body, or the radially executed, multi-chamber structures can be constructed several times in the axial direction.
Ein schematischer Längsschnitt eines an einer Antriebsspindel 5 direkt mittels eines Spannschaftes 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von drei beidend- seitig verschlossenen hohlen Kammern 70 sowie 73, 74 wird in Fig. 11a gezeigt, wobei die Wuchtkammer 70 eine axiale Wuchtkammer im Hohlraum 7 ist und die Wuchtkammern 73, 74 als zwei im Hohlraum 7 befindliche, radial ausgebil- dete Wuchtkammern sind, wobei die beiden radialen Wuchtkammern 73, 74 der axialen Wuchtkammer 70 in Richtung zum Ende 9 nachgeordnet sind, wobei die erste radiale Kammer 73 innerhalb der zweiten radialen Kammer 74 gleichfluchtend angeordnet ist, wobei die benachbarten Wuchtkammern 70 und 73, 74 durch einen vierten Verschluss 12 voneinander getrennt sind und wobei der Spannschaft 1 in der Antriebsspindel 5 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 senkrecht hängend ist, wobei das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 verschlossen ist, wobei die beiden Kammern 73, 74 des Schaftes 2 des rotierenden Hohlkörpers 2 mit dem Stoff 4 (statischer Zustand) teilweise gefüllt sind, wobei die Fig. 11b einen Querschnitt B-B gemäß der Fig. 11 durch die beiden Kammern 73, 74 des Schaftes 2 des rotierenden Hohlkörpers 2 mit dem eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 (dynamischer Zustand) zeigt. Die Verschlüsse 3 und 12 sind derart ausgebildet, dass sie den Kammermantel 20 zur Ausbildung der radialen Wuchtkammern 73 und 74 arretieren. In Fig. 12 wird eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines an einer Antriebsspindel 5 und in einem zwischen Spannschaft 1 und Antriebsspindel 5 geschalteten Adapter 6 mit dem am Spannschaft 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von drei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern 70 sowie 73, 74 angegeben, wobei die Wuchtkammer 70 eine axiale Wuchtkammer im Hohlraum 7 ist und die Wuchtkammern 73, 74 als zwei im Hohlraum 7 befindliche, radial ausgebildete Wuchtkammern sind, wobei die beiden radialen Wuchtkammern 73, 74 der axialen Wuchtkammer 70 in Richtung zum Ende 9 nachgeordnet sind, wobei die erste radiale Wuchtkammer 73 innerhalb der zweiten ra- dialen Wuchtkammer 74 gleichfluchtend angeordnet ist, wobei die benachbarten Wuchtkammern 70 und 73, 74 in axialer Richtung durch einen vierten Verschluss 12 voneinander getrennt sind und wobei der Spannschaft 1 im Adapter 6 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 senkrecht stehend ist, wobei das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 verschlossen sind, wobei die beiden radialen Wuchtkammern 73, 74 des Schaftes 2 des ruhenden Hohlkörpers 2 (statischer Zustand) mit dem Stoff 4 teilweise gefüllt sind und wobei die beiden radialen mit dem fließfähigen Stoff 4 teilweise gefüllten Wuchtkammern 73 und 74 durch einen Kammermantel 20 voneinander getrennt sind. A schematic longitudinal section of a hollow tubular body 2, which is clamped on a drive spindle 5 directly by means of a clamping shank 1 and has a cavity 7 in the form of three hollow chambers 70 and 73, 74 closed at both ends, is shown in FIG. wherein the balancing chamber 70 is an axial balancing chamber in the cavity 7 and the balancing chambers 73, 74 as two located in the cavity 7, radially ausgebil- ended balancing chambers, the two radial balancing chambers 73, 74 of the axial balancing chamber 70 are arranged downstream towards the end 9 , wherein the first radial chamber 73 is disposed within the second radial chamber 74 in alignment, the adjacent balancing chambers 70 and 73, 74 are separated by a fourth closure 12 and wherein the clamping shaft 1 is fixed in the drive spindle 5 and thereby the position of Hollow body 2 is suspended vertically, wherein the one end 8 of the hollow body 2 by means of the Sp 1 and the other opposite free end 9 is closed by means of the first closure 3, wherein the two chambers 73, 74 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the fabric 4 (static state) are partially filled, wherein the Fig. 11b is a cross section BB shown in FIG. 11 through the two chambers 73, 74 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the filled, distributed on the inner wall fabric 14th (dynamic state) shows. The shutters 3 and 12 are designed such that they lock the chamber casing 20 to form the radial balancing chambers 73 and 74. In Fig. 12 is a schematic longitudinal sectional view of a connected to a drive spindle 5 and in between 1 and drive spindle drive shaft 5 adapter 6 with the clamped on the clamping shaft 1, slender, tubular and designed as a shaft hollow body 2 with a cavity 7 in the form of three balanced at both ends hollow balancing chambers 70 and 73, 74, wherein the balancing chamber 70 is an axial balancing chamber in the cavity 7 and the balancing chambers 73, 74 as two located in the cavity 7, radially formed balancing chambers, wherein the two radial balancing chambers 73, 74 of axial balancing chamber 70 are arranged downstream of the end 9, wherein the first radial balancing chamber 73 within the second radial balancing chamber 74 is aligned, wherein the adjacent balancing chambers 70 and 73, 74 in the axial direction by a fourth closure 12 are separated from each other and wherein the clamping shaft 1 is fixed in the adapter 6 and thereby the Position of the hollow body 2 is vertical, wherein the one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 are closed by the first shutter 3, wherein the two radial balancing chambers 73, 74 of the shaft 2 of the stationary hollow body. 2 (Static state) are partially filled with the substance 4 and wherein the two radial with the flowable substance 4 partially filled balancing chambers 73 and 74 are separated by a chamber jacket 20 from each other.
Ein schematischer Längsschnitt eines an einer Antriebsspindel 5 direkt mittels eines Spannschaftes 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von drei beidend- seitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern 70 sowie 73, 74 wird in Fig. 12a gezeigt, wobei die Wuchtkammer 70 eine axiale Wuchtkammer im Hohlraum 7 ist und die Wuchtkammern 73, 74 als zwei im Hohlraum 7 befindliche, radial ausgebildete Kammern sind, wobei die beiden radialen Wuchtkammern 73, 74 der axialen Wuchtkammer 70 in Richtung zum Ende 9 nachgeordnet sind, wobei die erste radiale Wuchtkammer 73 innerhalb der zweiten radialen Wuchtkammer 74 gleichfluchtend angeordnet ist, wobei die benachbarten Wuchtkammern 70 und 73, 74 durch einen vierten Verschluss 12 voneinander getrennt sind und wobei der Spannschaft 1 in der Antriebsspindel 5 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 senkrecht stehend ist, wobei das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 verschlossen sind, wobei die beiden Wuchtkammern 73, 74 des Schaftes des ruhenden Hohlkörpers 2 (statischer Zustand) mit dem Stoff 4 teilweise gefüllt sind, wobei A schematic longitudinal section of a hollow tubular body 2, which is clamped on a drive spindle 5 directly by means of a clamping shaft 1 and has a cavity 7 in the form of three hollow balancing chambers 70 and 73, 74 sealed on both ends, is shown in FIG. 12a, wherein the balancing chamber 70 is an axial balancing chamber in the cavity 7 and the balancing chambers 73, 74 as two located in the cavity 7, radially formed chambers, wherein the two radial balancing chambers 73, 74 the axial balancing chamber 70 are arranged downstream of the end 9, wherein the first radial balancing chamber 73 is aligned within the second radial balancing chamber 74, wherein the adjacent balancing chambers 70 and 73, 74 are separated by a fourth shutter 12 and wherein the clamping shaft is fixed in the drive spindle 5 and while the position of the hollow body 2 is vertical, wherein the one end 8 of the hollow body 2 by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 are closed by means of the first shutter 3, wherein the two balancing chambers 73, 74 of the shaft of the stationary hollow body 2 (static state) are partially filled with the fabric 4, wherein
die Fig. 12b einen Querschnitt C-C gemäß Fig. 12, 12a durch die beiden Wuchtkammern 73, 74 des Schaftes 2 des rotierenden Hohlkörpers 2 (dynamischer Zustand) mit dem eingefüllten, jeweils an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 zeigt. 12b shows a cross section C-C according to FIG. 12, 12a through the two balancing chambers 73, 74 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 (dynamic state) with the filled substance 14 distributed in each case on the inner wall.
Ein in Fig. 13 gezeigter schematischer Längsschnitt weist einen an einer Antriebsspindel 5 und in einem zwischen Spannschaft 1 und Antriebsspindel 5 befindlichen Adapter 6 mit dem am Spannschaft 1 eingespannten, schlanken, rohr- förmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörper 2 mit einem Hohlraum 7 in Form von drei beidendseitig verschlossenen hohlen Wuchtkammern 70 sowie 73, 74 auf, wobei die Wuchtkammer 70 eine axiale Kammer im Hohlraum 7 ist und die Wuchtkammern 73, 74 als zwei im Hohlraum 7 befindliche, radial ausgebildete Kammern sind, wobei die beiden radialen Wuchtkammern 73, 74 der axialen Wuchtkammer 70 in Richtung zum Ende 9 nachgeordnet sind, wobei die erste radiale Wuchtkammer 73 innerhalb der zweiten radialen Wuchtkammer 74 gleichfluchtend angeordnet ist, wobei die benachbarten Wuchtkammern 70 und 73, 74 durch einen vierten Verschluss 12 voneinander getrennt sind und wobei der Spannschaft 1 im Adapter 6 befestigt ist und dabei die Lage des Hohlkörpers 2 waagerecht ist, wobei das eine Ende 8 des Hohlkörpers 2 mittels des Spannschaftes 1 und das andere entgegengesetzt freie Ende 9 mittels des ersten Verschlusses 3 verschlossen sind, wobei die beiden Wuchtkammern 73, 74 des Schaftes mit dem Stoff 4 des ruhenden Hohlkörpers 2 (statischer Zustand) teilweise gefüllt sind und wobei die beiden radialen Wuchtkammern 73 und 74 durch einen Kammermantel 20 radial voneinander getrennt sind, wobei A schematic longitudinal section shown in FIG. 13 has an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body 2 with a cavity 7 clamped on the clamping shaft 1 of three closed at both ends hollow balancing chambers 70 and 73, 74, wherein the balancing chamber 70 is an axial chamber in the cavity 7 and the balancing chambers 73, 74 as two located in the cavity 7, radially formed chambers, wherein the two radial balancing chambers 73, 74 the axial balancing chamber 70 are arranged downstream of the end 9, wherein the first radial balancing chamber 73 is aligned within the second radial balancing chamber 74, wherein the adjacent balancing chambers 70 and 73, 74 are separated by a fourth shutter 12 and wherein the clamping shaft is fixed in the adapter 6 and while the position of the hollow body 2 is horizontal wherein the one end 8 of the hollow body 2 is closed by means of the clamping shaft 1 and the other opposite free end 9 by means of the first closure 3, wherein the two balancing chambers 73, 74 of the shaft with the substance 4 of the resting hollow body 2 (static state) are partially filled and wherein the two radial balancing chambers 73 and 74 are radially separated from each other by a chamber jacket 20, wherein
Fig. 13a ein schematischer Längsschnitt eines in einer Antriebsspindel 5 direkt mittels eines Spannschaftes 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2, 13a is a schematic longitudinal section of a in a drive spindle 5 directly by means of a clamping shank 1 clamped, slender, tubular and designed as a shaft hollow body 2,
Fig. 13b einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 13 durch die beiden radialen Wuchtkammern 73, 74 des Schaftes des ruhenden Hohlkörpers 2 mit dem eingefüllten Stoff 4 im statischen Zustand und die Fig. 13c einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 13 durch die beiden radialen Wuchtkammern 73, 74 des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers 2 im dynamischen Zustand mit dem eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 zeigen.  13b shows a cross section AA according to FIG. 13 through the two radial balancing chambers 73, 74 of the shaft of the resting hollow body 2 with the filled substance 4 in the static state and FIG. 13c shows a cross section AA according to FIG. 13 through the two radial balancing chambers 73 , 74 of the shaft of the rotating hollow body 2 in the dynamic state with the filled material 14 distributed on the inner wall.
Zusammenfassend kann vorab gelten: In summary, the following can apply in advance:
Der symmetrische Hohlraum 7 kann sich an der der einseitigen befestigten La- gerung entgegengesetzten Seite befinden.  The symmetrical cavity 7 may be located on the side opposite the one-sided fixed bearing.
Der symmetrische Hohlraum 7 kann in axialer und radialer Richtung in mindestens zwei Wuchtkammern 70, 71 , 72; 73, 74 geteilt sein. Der symmetrische Hohlraum 7 kann in Bezug auf die Symmetrieachse 75 bezogen mehrfachsymmetrisch ausgebildet sein. The symmetrical cavity 7 can in the axial and radial directions in at least two balancing chambers 70, 71, 72; 73, 74 be shared. The symmetrical cavity 7 may be formed with respect to the axis of symmetry 75 with respect to multiple symmetry.
Der Hohlraum 7 in Form eines Hohlschaftes 2 kann einen ringförmigen symmetrischen oder mehrfachsymmetrischen Querschnitt aufweisen, wobei der Quer- schnitt des Hohlschaftes 2 in Bezug auf die Symmetrieachse 75 bezogen mehrfachsymmetrisch ausgebildet ist. The cavity 7 in the form of a hollow shaft 2 may have an annular symmetrical or multi-symmetrical cross-section, wherein the cross-section of the hollow shaft 2 with respect to the axis of symmetry 75 is formed with multiple symmetry.
In Fig. 14 wird dazu ein schematischer Längsschnitt eines an einer Antriebsspindel 5 und in einem zwischen Spannschaft 1 und Antriebsspindel 5 befindli- chen Adapter 6 mit dem am Spannschaft 1 eingespannten, schlanken, rohrförmigen und als Schaft ausgebildeten Hohlkörpers 2 mit einem Hohlraum 7 und einer gemäß Fig. 14 und Fig. 14b abschnittsverkürzt dargestellten, verschlossenen hohlen axialen Wuchtkammer 71 gezeigt, wobei die Lage des Hohlkörpers 2 waagerecht ist und ein Teil 15 des Spannschaftes 1 zur verbesserten Halterung in den Schaft 2 des Hohlkörpers eingefügt ist, wobei wahlweise In FIG. 14, a schematic longitudinal section of an adapter 6 located on a drive spindle 5 and in a clamping shaft 1 and drive spindle 5 with the slender, tubular and shaft-shaped hollow body 2 with a cavity 7 and a clamped on the clamping shaft 1 shown in section shortened, closed hollow axial balancing chamber 71 shown in FIG. 14 and FIG. 14b, wherein the position of the hollow body 2 is horizontal and a part 15 of the clamping shaft 1 is inserted for improved support in the shaft 2 of the hollow body, optionally
Fig. 14a einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 14 durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers 2 (dynamischer Zustand) mit dem eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten Stoff 40, wobei der Mantel 13 des Schaftes 2 im Querschnitt eine quadratische Form aufweist, 14a shows a cross-section AA according to FIG. 14 through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 (dynamic state) with the filled material 40 distributed on the inner wall, the shell 13 of the shaft 2 having a square shape in cross-section having,
Fig. 14b einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 14 durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers 2 (dynamischer Zustand) mit dem eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten Stoff 40, wobei der Mantel 13 des Schaftes 2 im Querschnitt eine sechseckige Form aufweist, und 14b shows a cross-section AA according to FIG. 14 through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 (dynamic state) with the filled substance 40 distributed on the inner wall, the shell 13 of the shaft 2 having a hexagonal shape in cross-section has, and
Fig. 14c einen Querschnitt A-A gemäß der Fig. 14 durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers 2 (dynamischer Zustand) mit dem eingefüllten, an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 (dynamischer Zustand), wobei der Mantel 13 des Schaftes 2 eine achteckige Form aufweist.  14c shows a cross-section AA according to FIG. 14 through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 (dynamic state) with the filled material 14 distributed on the inner wall (dynamic state), wherein the jacket 13 of the shaft 2 is a has octagonal shape.
Die Fig. 15 zeigt schließlich mehrere Querschnitt-Darstellungen nach Fig. 14 durch mehrfach auf die Symmetrieachse 75 bezogene symmetrische separate Wuchtkammern, ähnlich den Querschnitt-Darstellungen in Fig. 14a, 14b, 14c, wobei Finally, FIG. 15 shows a plurality of cross-sectional representations according to FIG. 14 by symmetrical separate balancing chambers, which are referenced multiple times to the axis of symmetry 75, similar to the cross-sectional representations in FIGS. 14 a, 14 b, 14 c
Fig. 15a einen Querschnitt A-A durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers 2 mit dem eingefüllten, jeweils an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 (dynamischer Zustand), wobei der Schaft 2 eine Außenwandung 16 im Querschnitt eines Kreises und eine Innenwandung 17 im Querschnitt einer quadratischen Form aufweist, 15a shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled material 14 (dynamic state) distributed on the inner wall, wherein the shaft 2 has an outer wall 16 in the cross section of a circle and an inner wall 17 in FIG Having a cross-section of a square shape,
Fig. 15b einen Querschnitt A-A durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers 2mit dem eingefüllten, jeweils an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 (dynamischer Zustand), wobei der Schaft 2 eine Außenwandung 16 im Querschnitt einer quadratischen Form und eine Innenwan- dung17 im Querschnitt eines Kreises aufweist, 15b shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled material 14 (dynamic state) distributed in each case on the inner wall, wherein the shaft 2 has an outer wall 16 in the cross section of a square shape and an inner wall 17 in cross-section of a circle,
Fig. 15c einen Querschnitt A-A durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes 2 des rotierenden Hohlkörpers 2 mit dem eingefüllten, jeweils an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 (dynamischer Zustand), wobei der Schaft 2 eine Außenwandung 16 im Querschnitt eines Kreises und eine Innenwandung im Querschnitt einer sechseckigen Form aufweist, Fig. 15c shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the filled, each distributed on the inner wall fabric 14 (dynamic state), the shaft 2 a Outer wall 16 in cross-section of a circle and an inner wall in cross-section of a hexagonal shape,
Fig. 15d einen Querschnitt A-A durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes 2 des rotierenden Hohlkörpers 2 mit dem eingefüllten, jeweils an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 (dynamischer Zustand), wobei der Schaft 2 eine Außenwandung 16 im Querschnitt einer sechseckigen Form und eine Innenwandung 17 im Querschnitt eines Kreises aufweist,  Fig. 15d shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft 2 of the rotating hollow body 2 with the filled, each distributed on the inner wall fabric 14 (dynamic state), wherein the shaft 2 has an outer wall 16 in cross-section of a hexagonal shape and an inner wall 17 in cross-section of a circle,
Fig. 15e einen Querschnitt A-A durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers 2 mit dem eingefüllten, jeweils an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 (dynamischer Zustand), wobei der Schaft 2 eine Außenwandung 16 im Querschnitt einer Kreisform und eine Innenwandung 17 im Querschnitt einer achteckigen Form aufweist, und  15e shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled substance 14 (dynamic state) distributed in each case on the inner wall, wherein the shaft 2 has an outer wall 16 in a circular cross section and an inner wall 17 in FIG Has cross section of an octagonal shape, and
Fig. 15f einen Querschnitt A-A durch die zweite Wuchtkammer 71 des Schaftes des rotierenden Hohlkörpers 2 mit dem eingefüllten, jeweils an der inneren Wandung verteilten Stoff 14 (dynamischer Zustand), wobei der Schaft 2 eine Außenwandung 16 im Querschnitt einer achteckigen Form und eine Innenwandung 17 im Querschnitt einer Kreisform aufweist, zeigen.  15f shows a cross section AA through the second balancing chamber 71 of the shaft of the rotating hollow body 2 with the filled substance 14 (dynamic state) distributed in each case on the inner wall, wherein the shaft 2 has an outer wall 16 in cross section of an octagonal shape and an inner wall 17 in cross-section of a circular shape, show.
Das vorgegebene Material des Hohlkörpers 2 kann zähelastisch sein. The predetermined material of the hollow body 2 may be tough-elastic.
Das vorgegebene Material des Hohlkörpers 2 kann sprödelastisch sein. The predetermined material of the hollow body 2 may be brittle-elastic.
Der ausgleichende fließfähige Stoff 4, 40 sowie der sich jeweils im dynamischen Zustand an die innere Wandung anlegende Stoff 14 kann ein Stoffgemisch (fest/fest, fest flüssig, flüssig/flüssig) sein, um eine höhere Auswuchtwirkung zu erzielen. The balancing flowable material 4, 40 and the each applying in the dynamic state to the inner wall fabric 14 may be a mixture (solid / solid, solid liquid, liquid / liquid) to achieve a higher Auswuchtwirkung.
Der Hohlkörper 2 kann in mehreren Ebenen auswuchtbar sein. Der Hohlkörper 2 kann in allen Raumlagen betreibbar sein. Der Hohlkörper 2 kann als Hohlschaft für ein Spanungswerkzeug ausgebildet sein und für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von tiefen und filigranen Konturen einsetzbar sein. Der z.B. mit der Antriebsspindel 5 in Verbindung stehende, vorzugsweise in ein Schneidenteil des Spanungswerkzeugs eingesetzte Hohlkörper 2 einen Hohlschaft darstellt, der durch den selbstwuchtenden, schnelllaufenden einseitig gespannten schlanken Hohlkörper 2 gebildet wird, wobei das Schneidenteil je nach Zweck frei ausgebildet ist und die Verbindung des Schneidenteils und des Hohl- Schaftes 2 lösbar oder unlösbar ausgeführt ist. The hollow body 2 can be balanced in several levels. The hollow body 2 may be operable in all spatial positions. The hollow body 2 may be formed as a hollow shaft for a cutting tool and be used for high-speed machining of deep and filigree contours. The example, with the drive spindle 5 related, preferably used in a cutting part of the clamping tool hollow body 2 represents a hollow shaft, which is formed by the self-balancing, high-speed one-sided tightened hollow body 2, wherein the cutting part is designed freely depending on the purpose and the connection of the Blade part and the hollow shaft 2 is made detachable or insoluble.
Das Verfahren zur Herstellung eines Körpers 2 mit einseitiger fester Einspan- nung bei verschiebesteifer und kippsteifer Lagerung für bis in einen überkritischen Drehzahlbereich drehende Teile eines Systems 22, das zumindest aus einer Antriebsspindel 5, einem Spannfutter 1 , 6 und dem erfindungsgemäßen Körper 2 unter Berücksichtigung der Fig. 5 bis 16 besteht, The method for producing a body 2 with a one-sided fixed clamping in verschiebesteifer and tilt-stable storage for rotating into a supercritical speed range parts of a system 22, the at least one drive spindle 5, a chuck 1, 6 and the body 2 according to the invention taking into account Fig. 5 to 16 is,
wobei der Körper 2 einen Hohlkörper in rohrförmiger Form mit vorgegebenem Material darstellt, dessen bei einer Rotation auftretenden Biegeschwingungsan- regung auf Fertigungsungenauigkeiten und Lagerungsungenauigkeiten resultie- rende Unwucht U beruht und der einen auf die geometrische Symmetrieachse 75 bezogenen, symmetrischen abgeschlossenen Hohlraum 7 besitzt, der auch zu seinen Stirnseiten 8, 9 hin abgeschlossen ist, wherein the body 2 is a hollow body in tubular form with a predetermined material whose bending vibration stimulation occurring during rotation is based on inaccuracies U resulting from manufacturing inaccuracies and storage inaccuracies and which has a symmetrical closed cavity 7 related to the geometric axis of symmetry 75, which also is completed towards its end faces 8, 9,
umfasst folgende erfindungsgemäße Schritte: comprises the following steps according to the invention:
- Ausbildung eines einseitig befestigten und kippsteif sowie verschiebesteif gelagerten, auf die Symmetrieachse 75 bezogenen symmetrischen, langen, schlanken, rohrförmigen Hohlkörpers 2,  - Forming a one-sided and tilt-resistant and verschiebesteif mounted, related to the axis of symmetry 75 symmetrical, long, slender, tubular hollow body 2,
- Ausbildung mindestens einer Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74 im Hohlraum 7 des Hohlkörpers 2 durch Einsetzen von einem oder von mehreren Verschlüssen 3, 10, 11 ,  - Forming at least one balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74 in the cavity 7 of the hollow body 2 by inserting one or more closures 3, 10, 11,
- Bestimmen der Unwucht U des mindestens eine Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74 aufweisenden Hohlkörpers 2 durch Messen mit einer Auswuchtmaschine, - Bestimmung einer definierten Masse ms des in eine Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74 einzubringenden, fließfähigen formlosen Stoffes 4, 40, 14 mittels der Gleichung Determining the imbalance U of the hollow body 2 having at least one balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74 by measuring with a balancing machine, Determination of a defined mass m s of the flowable shapeless substance 4, 40, 14 to be introduced into a balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74 by means of the equation
Figure imgf000054_0001
Figure imgf000054_0001
in mindestens einer der Wuchtkammern 70, 71 , 72, 73, 74 derart, dass eine Schwingungsdämpfung im unterkritischen Drehzahlbereich und im kritischen Drehzahlbereich zur Gewährleistung eines schadenfreien schnellen Resonanzdurchgangs erreicht wird und nach dem Durchgang des Bereiches der Resonanzdrehzahl die Unwucht U im nachfolgenden überkritischen Drehzahlbereich selbsttätig ausgeglichen wird und einein at least one of the balancing chambers 70, 71, 72, 73, 74 such that a vibration damping in the subcritical rotational speed range and in the critical rotational speed range to ensure a damage-free fast resonance passage is achieved and after the passage of the resonance speed range, the unbalance U in the subsequent supercritical rotational speed range automatically is balanced and one
Schwingungsdämpfung im überkritischen Betrieb erfolgt, Vibration damping occurs in supercritical operation,
- Einbringen der definierten Masse ms des fließfähigen formlosen Stoffes 4, 40, 14 in mindestens einer der Wuchtkammern 70, 71 , 72, 73, 74 des Hohlkörpers 2,  Introducing the defined mass ms of the flowable shapeless substance 4, 40, 14 into at least one of the balancing chambers 70, 71, 72, 73, 74 of the hollow body 2,
wobei in which
U - die Unwucht des Hohlkörpers 2 ohne fließfähigen Stoff 4, 40,  U - the imbalance of the hollow body 2 without flowable material 4, 40,
ms - die Masse des fließfähigen Stoffes 4, 40, m s - the mass of the flowable substance 4, 40,
h0 - die Höhe der Füllmasse des fließfähigen Stoffes 4, 40, h 0 - the height of the filling material of the flowable substance 4, 40,
hK - die Höhe bzw. die Länge der entsprechenden Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74, h K - the height or the length of the corresponding balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74,
/?, - der innere Radius der Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74 und  / ?, - the inner radius of the balancing chamber 70, 71, 72, 73, 74 and
s - ein Sicherheitsfaktor s - a safety factor
sind. Die der ersten Wuchtkammer 70 zugeordneten Wuchtkammern 71 , 72, 73, 74 werden erstellt, indem jeweils nach Einfüllen des fließfähigen Stoffes 4, 40 in die zweite Wuchtkammer 71 die zweite Wuchtkammer 71 mittels eines Verschlusses 10 innerhalb des Hohlraums 7 verschlossen wird, und in die entstehende dritte Wuchtkammer 72 eine weitere definierte Masse ms des fließfähigen Stof- fes 4, 40 eingefüllt wird, wobei die dritte Wuchtkammer 72 mittels eines weiteren Verschlusses 11 verschlossen wird, wobei der Vorgang der Erstellung der vorgegebenen Anzahl von weiteren Wuchtkammern 73, 74 mit weiteren Verschlüssen 12 wiederholt wird. are. The balancing chambers 71, 72, 73, 74 associated with the first balancing chamber 70 are created by respectively closing the second balancing chamber 71 within the cavity 7 by means of a closure 10 after filling the flowable substance 4, 40 into the second balancing chamber 71, and into the resulting third balance chamber 72 a further defined mass m s of the flowable material fes 4, 40 is filled, wherein the third balancing chamber 72 is closed by means of a further closure 11, wherein the process of creating the predetermined number of further balancing chambers 73, 74 is repeated with other closures 12.
In symmetrischen, mit mindestens einer Wuchtkammer 70; 71 , 72; 73, 74 ausgebildeten Hohlkörper 2 wird die jeweilige Füllmasse ms des fließfähigen formlosen Stoffes 4, 40 eingebracht, die sich während der Drehzahlbeschleunigung in den Wuchtkammern 70; 71 , 72; 73, 74 des Hohlkörpers 2 verteilen. In symmetrical, with at least one balancing chamber 70; 71, 72; 73, 74 formed hollow body 2, the respective filling mass m s of the flowable shapeless substance 4, 40 is introduced, which during the speed acceleration in the balancing chambers 70; 71, 72; 73, 74 of the hollow body 2 distribute.
Das Ausbilden mindestens einer Wuchtkammer 70 durch Verschließen mit mindestens einem Verschluss 3 kann mit dem Einbringen der berechneten Füllmasse ms des fließfähigen Stoffes 4, 40 gleichzeitig kombiniert werden. The formation of at least one balancing chamber 70 by closing with at least one closure 3 can be combined with the introduction of the calculated filling mass ms of the flowable substance 4, 40 at the same time.
Das Einbringen der Füllmasse ms des fließfähigen Stoffes 4, 40 kann aber auch nach dem Verschließen der Wuchtkammer 70 durch verschließbare seitliche Wanddurchgangsöffnungen (nicht eingezeichnet) im Schaft 2 und/oder im Verschluss 3 hindurch durchgeführt werden, wobei die Durchgangsöffnungen (nicht eingezeichnet) nach dem Einbringen/Füllen verschließbar ausgebildet sind. Beim Drehbeschleunigen des Hohlkörpers 2 kann der eingebrachte fließfähige formlose Stoff 4, 40 unter der Wirkung der Fliehkraft an der Innenwandung 17 des Hohlkörpers 2 entsprechend der Wirkung der Unwucht U des Hohlkörpers 2 als sich verteilender Stoff 14 angelagert werden. Mit Einsetzen der Drehbeschleunigung kann eine drehzahlabhängige Schwingungserregung des Stoffes 4, 40 mit gleichzeitigem Ausbilden eines durch die Fliehkraft entstehenden Druckes an die Innenwandung 17 der Wuchtkammern 70, 71 , 72, 73, 74 ein Anlegen des Stoffes 14 an die Innenwandung 17 erfolgen. Unter dem sich ausbildenden Druck erfolgt der Ausgleich der Unwucht U selbsttätig, wobei die Zeit, die dafür gebraucht wird, zumindest von der Masse ms des eingebrachten fließfähigen Stoffes 4, 40, 14, dessen Dichte, dessen Viskosität und der Drehbeschleunigung abhängt. Durch eine innere Reibung des fließfähigen Stoffes 4, 40, 14 wirkt eine Schwingungsdämpfung während der Drehbeschleunigung vom unterkritischen Drehzahlbereich bis in den kritischen Drehzahlbereich. The introduction of the filling material m s of the flowable material 4, 40 can also be performed after closing the balancing chamber 70 by closable lateral wall openings (not shown) in the shaft 2 and / or in the closure 3, wherein the passage openings (not shown) to the introduction / filling are designed to be closed. When rotationally accelerating the hollow body 2, the introduced flowable shapeless substance 4, 40 can be deposited under the action of centrifugal force on the inner wall 17 of the hollow body 2 according to the effect of the imbalance U of the hollow body 2 as distributing substance 14. With the onset of the spin, a speed-dependent vibration excitation of the substance 4, 40 with simultaneous formation of a centrifugal force resulting pressure on the inner wall 17 of the balancing chambers 70, 71, 72, 73, 74, an application of the substance 14 to the inner wall 17. Under the training pressure, the compensation of imbalance U takes place automatically, the time that is used for this depends at least on the mass ms of the introduced flowable substance 4, 40, 14, its density, its viscosity and the rotational acceleration. By an internal friction of the flowable substance 4, 40, 14 a vibration damping acts during the rotational acceleration of the subcritical speed range up to the critical speed range.
Der einseitig befestigte und verschiebesteif sowie kippsteif gelagerte Hohlkörper 2 dreht sich beim Durchfahren des unterkritischen und kritischen Drehzahlbereiches und im überkritischen Drehzahlbereich ohne Fanglagerung. The hollow body 2 mounted on one side and displaceable and tilt-rigidly rotates when passing through the subcritical and critical rotational speed range and in the supercritical rotational speed range without catching bearings.
Dabei stellt die einzubringende Masse ms des fließfähigen Stoffes 4, 40 zumin- dest eine Funktion der zumindest zu vermindernden und insbesondere zu beseitigenden Unwucht U des Hohlkörpers 2 dar. Für die zu vorgegebene und zu ermittelnde Masse ms des einzubringenden fließfähigen Stoffes 4, 40 gibt es zumindest einen Masse-Wert im Bereich zwischen einer minimalen Masse mSm,n und einer maximalen Masse msmax- Mi einer minimalen Masse msmin soll zumindest die Unwucht U beseitigt werden können, wobei die minimale Masse mSm/n wesentlich kleiner als die in die betreffende Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73 und/oder 74 vollends zu füllende Masse ms ist. Mit einer maximalen Masse msmax soll gerade noch die Unwucht U beseitigt werden können, wobei die maximale Masse msmax des fließfähigen Stoffes 4, 40 in jedem Falle kleiner als die vollends in die betreffende Wuchtkammerammer zu füllende Masse ms ist. In this case, the mass ms to be introduced of the flowable substance 4, 40 constitutes at least one function of the imbalance U of the hollow body 2, which is at least to be reduced and, in particular, eliminated. For the mass m s of the flowable substance 4, 40 to be predetermined and to be determined it should be at least a mass value in the range between a minimum mass m Sm , n and a maximum mass msmax- Mi a minimum mass msmin at least the imbalance U can be eliminated, the minimum mass m Sm / n much smaller than that in the respective balancing chamber 70, 71, 72, 73 and / or 74 is completely to be filled mass ms. With a maximum mass msmax just the unbalance U should be able to be eliminated, wherein the maximum mass msmax of the flowable substance 4, 40 in each case is smaller than the mass ms to be completely filled into the respective balancing chamber chamber.
In den symmetrischen, mit mindestens einer Wuchtkammer 71 , 72; 73, 74 ausgebildeten Hohlkörpern 2 wird der fließfähige formlose Stoff 4, 40 eingebracht, der in den Wuchtkammer 71 , 72; 73, 74 des ruhenden Hohlkörpers 2 steht/lagert. In the symmetrical, with at least one balancing chamber 71, 72; 73, 74 formed hollow bodies 2, the flowable formless material 4, 40 is introduced, in the balancing chamber 71, 72; 73, 74 of the stationary hollow body 2 stands / stores.
Mit Einsetzen der Drehbeschleunigung kann eine drehzahlabhängige Schwingungserregung des Stoffes 4, 40 zum formveränderten Stoff 14 mit gleichzeiti- gern Ausbilden eines Druckes/Anpressen beim Anlegen des Stoffes 4, 40 zum angelegten Stoff 14 an die Innenwandung 17 des Hohlkörpers 2 erfolgen. Bei weiterem Drehbeschleunigen des Hohlkörpers 2 kann sich der eingebrachte formlose fließfähige Stoff 4, 40 zu angelegtem Stoff 14 unter der Wirkung der Fliehkraft an der Innenwandung 17 entsprechend der Unwucht U des Hohlkörpers 2 anlagern. With the onset of the rotational acceleration, a speed-dependent oscillation excitation of the substance 4, 40 to the shape-changed substance 14 with simultaneous formation of a pressure / pressing when applying the substance 4, 40 to the applied material 14 to the inner wall 17 of the hollow body 2 can take place. Upon further rotational acceleration of the hollow body 2, the introduced informal flowable material 4, 40 can attach to applied material 14 under the action of centrifugal force on the inner wall 17 corresponding to the imbalance U of the hollow body 2.
Unter dem sich ausbildenden, durch die Fliehkraft bedingten innerstofflichen Druck erfolgt ein Ausgleich der Unwucht U selbsttätig, wobei die Zeit, die dafür gebraucht wird, von der Masse ms des Stoffes 4, 40, 14, dessen Dichte und Viskosität sowie der sich ändernden Drehbeschleunigung abhängt. Der erfindungsgemäße, einseitig gelagerte und befestigte Hohlkörper 2 kann beim Durchfahren/Durchgang des unterkritischen und kritischen Drehzahlbereiches und im überkritischen Drehzahlbereich ohne Fanglagerung zumindest im freiseitigen Endbereich 9 des Hohlkörpers 2 drehen. Durch die in mindestens eine der Wuchtkammern 70 des Hohlraums 7 eingebrachte berechnete Masse ms mindestens eines fließfähigen Stoffes 4, 40 bleibt die Amplitude A der Schwingung (wie in Fig. 18 gezeigt) bei Annäherung der Drehzahl an die kritische, die Resonanzfrequenz der ersten Biegeeigenschwingung darstellende Drehzahl des Hohlkörpers 2 so in Grenzen, dass ein scha- denfreier Durchgang der Resonanzstelle möglich wird, wobei mit zunehmender Drehzahl im überkritischen Drehzahlbereich sich das Schwingverhalten des Hohlkörpers 2 dadurch stabilisiert, dass die Wuchtmasse ihre Wirkungsrichtung in Gegenrichtung zur Unwucht U hin umkehrt, wobei die Verschiebung des Schwerpunktes der gemeinsamen Masse m + ms so eingestellt wird, dass der Schwerpunkt auf der Rotationsachse 76 liegt, wobei ein Selbstwuchteffekt auftritt und sich die Laufruhe und demzufolge die Stabilität des Hohlkörpers 2 erhöht. Under the training, caused by the centrifugal force pressure inside a balance of imbalance U takes place automatically, the time that is needed, on the mass ms of the substance 4, 40, 14, its density and viscosity and the changing spin depends , The inventive, cantilevered and mounted hollow body 2 can rotate during passage / passage of the subcritical and critical speed range and in the supercritical speed range without catch storage at least in the free-side end portion 9 of the hollow body 2. As a result of the calculated mass m s of at least one flowable substance 4, 40 introduced into at least one of the balancing chambers 70 of the cavity 7, the amplitude A of the oscillation (as shown in FIG. 18) remains at the critical, the resonance frequency of the first bending natural vibration as the rotational speed approaches representing rotational speed of the hollow body 2 so within limits that a damage-free passage of the resonance point is possible, with increasing speed in the supercritical speed range, the vibration behavior of the hollow body 2 stabilized by the fact that the balancing mass reverses its direction of action in the opposite direction to the unbalance U, where the displacement of the center of gravity of the common mass m + m s is adjusted so that the center of gravity lies on the axis of rotation 76, wherein a self-balancing effect occurs and the smoothness and consequently the stability of the hollow body 2 increases.
In Fig. 18 ist in einem Anwendungsfall das Hochlaufen einer Hochfrequenzspin- del 5 des Systems als Amplituden(A)/Zeit(t)-Kurve dargestellt, wobei mit dem Einsatz des erfindungsgemäßen Hohlkörpers 2 mit einem in zumindest einer Wuchtkammer 70, 71 , 72, 73, 74 befindlichen, fließfähigen formlosen Stoff 4, 40 der Hochlauf in den überkritischen Drehzahlbereich in zwei bis drei Sekunden realisiert ist. Dazu sind der Zeitbereich 18 für den unterkritischen Drehzahlbereich, der Zeitbereich 19 für den kritischen Drehzahlbereich und der Zeitbereich 21 für den überkritischen Drehzahlbereich angegeben. Im Zeitbereich 19 wird dabei eine Auslenkung des Hohlkörpers 2 mit einer Doppelamplitude von 1 ,2mm erreicht, ohne einen Schaden am Hohlkörper 2 zu erzeugen. In an application, the run-up of a high-frequency spindle 5 of the system is shown in FIG. 18 as an amplitude (A) / time (t) curve, with the use of the hollow body 2 according to the invention having at least one balancing chamber 70, 71, 72 The flowable shapeless material 4, 40, which is in flow, can run up to the supercritical rotational speed range in two to three seconds is realized. For this purpose, the time range 18 for the subcritical speed range, the time range 19 for the critical speed range and the time range 21 for the supercritical speed range are indicated. In the time domain 19, a deflection of the hollow body 2 is achieved with a double amplitude of 1, 2 mm, without causing damage to the hollow body 2.
Durch die innere Reibung des Stoffes 4, 40, 14 kann festgestellt werden, dass gemäß Fig. 18 eine durchgehende Schwingungsdämpfung vom unterkritischen Drehzahlbereich (ca. 100 U/min) an bis in den überkritischen Drehzahlbereich (mit ca. 18000U/min und weiter) mittels der berechneten und zumindest in eine Wuchtkammer 70 eingefüllten Masse ms des fließfähigen Stoffes 4 erreicht werden kann.  As a result of the internal friction of the substance 4, 40, 14, it can be established that, as shown in FIG. 18, a continuous vibration damping from the subcritical rotational speed range (about 100 rpm) up to the supercritical rotational speed range (at about 18000 rpm and further) can be achieved by means of the calculated and at least in a balancing chamber 70 filled mass ms of the flowable substance 4.
Ohne den erfindungsgemäß in mindestens eine der Wuchtkammern 70, 71 , 72, 73, 74 eingefüllten fließförmigen Stoff 4, 40 nimmt gemäß Fig. 18 der Hohlkörper 2 bei Durchgang des kritischen Drehzahlbereiches (Resonanzstelle) Scha- den und wird mit großer Wahrscheinlichkeit nahe des Spannfutters/des Spannschafts 1 abbrechen.  Without the inventively filled in at least one of the balancing chambers 70, 71, 72, 73, 74 flow-like substance 4, 40 takes according to FIG. 18, the hollow body 2 on passage of the critical speed range (resonance point) damage and is likely close to the chuck / of the clamping shaft 1 cancel.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Hohlkörpers 2 ist ein System bzw. dynamisches System 22 zum Selbststabilisieren von schnell rotierenden sym- metrischen einseitig gelagerten Hohlkörpern 2 bis in den überkritischen Drehzahlbereich und deren Hochlaufen geschaffen. With the construction of the hollow body 2 according to the invention, a system or dynamic system 22 for self-stabilizing rapidly rotating symmetrical hollow bodies 2 mounted on one side up into the supercritical rotational speed range and its run-up is provided.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Spannschaft/Spannfutter  1 clamping shank / chuck
2 Hohlkörper/Schaft/Hohlschaft  2 hollow body / shaft / hollow shaft
3 erster Verschluss 3 first closure
4 erster fließfähiger Stoff im statischen Zustand/Ausgleichsstoff  4 first flowable substance in the static state / compensation substance
40 zweiter fließfähiger Stoff im statischen Zustand/Ausgleichsstoff 40 second flowable material in the static state / compensation substance
5 Antriebsspindel  5 drive spindle
6 Adapter  6 adapters
7 Hohlraum 7 cavity
70 erste axiale Wuchtkammer  70 first axial balancing chamber
71 zweite axiale Wuchtkammer  71 second axial balancing chamber
72 dritte axiale Wuchtkammer  72 third axial balancing chamber
73 erste radiale Wuchtkammer  73 first radial balancing chamber
74 zweite radiale Wuchtkammer 74 second radial balancing chamber
75 geometrische Symmetrieachse des Hohlkörpers  75 geometric axis of symmetry of the hollow body
76 Rotationsachse des Hohlkörpers  76 axis of rotation of the hollow body
8 erstes Ende, erste Stirnseite  8 first end, first end face
9 zweites Ende, zweite Stirnseite  9 second end, second end face
10 zweiter Verschluss 10 second shutter
1 1 dritter Verschluss  1 1 third closure
12 vierter Verschluss  12 fourth lock
13 Mantel  13 coat
14 an Wandung verteilter fließfähiger Stoff im dynamischen Zustand, wobei der Stoff fließfähig bleibt  14 flowable substance distributed on the wall in the dynamic state, whereby the material remains flowable
15 Teil des Spannschaftes  15 part of the clamping shaft
16 Außenwandung  16 outer wall
17 Innenwandung  17 inner wall
18 Zeitbereich für den unterkritischen Drehzahlbereich  18 Time range for the subcritical speed range
19 Zeitbereich für den kritischen Drehzahlbereich 19 Time range for the critical speed range
20 Kammermantel  20 chamber jacket
21 Zeitbereich für den überkritischen Drehzahlbereich  21 Time range for the supercritical speed range
22 System/dynamisches System L Auskraglänge 22 system / dynamic system L overhang length
D Außendurchmesser/mittlerer Außendurchmesser  D outer diameter / average outer diameter
m Masse des Hohlschaftes m mass of the hollow shaft
ms Masse des fließfähigen Stoffes/ Ausgleichsstoffes/Füllmasse m s mass of the flowable substance / compensating substance / filling compound
U Unwucht  U imbalance
AU Restunwucht  AU residual imbalance
m - die Masse des Hohlschaftes m - the mass of the hollow shaft
D - Außendurchmesser  D - outer diameter
ά - Innendurchmesser ά - inside diameter
k-Kin ~ minimale Wanddicke k-kin ~ minimum wall thickness
5as ~ maximale Wanddicke k « 5 as ~ maximum wall thickness
O - Koordinatenursprung  O - coordinate origin
MDA ~ Mittelpunkt des Außendurchmessers M DA ~ Center of the outside diameter
W - geometrischer Schaftmittelpunkt W - geometric center of the shaft
5 - Schwerpunkt des eingespannten Hohlschaftes  5 - Center of gravity of the clamped hollow shaft
F - Schwerpunkt der angelegten Füllmasse bei Rotation im überkritischen Drehzahlbereich  F - center of gravity applied to rotation in supercritical speed range
a - gesamter Rundlauffehler bzw. Radialschlag a - total concentricity error or radial impact
ε - Schwerpunktexzentrizität  ε - center of gravity eccentricity
ew - relative Exzentrizität der Wanddicke e w - relative eccentricity of the wall thickness
e3es ~ die Gesamtexzentrizität des eingespannten Hohlschaftes e 3 it ~ the total eccentricity of the clamped hollow shaft
ms Masse (Füllmasse) des fließfähigen Stoffes m s mass (filling material) of the flowable substance
h0 Höhe/Länge der Füllmasse des fließfähigen Stoffes h 0 height / length of the filling material of the flowable substance
hK Höhe/Länge der Wuchtkammer h K height / length of the balancing chamber
R, innerer Radius der Wuchtkammer  R, inner radius of the balancing chamber
s Sicherheitsfaktor s safety factor

Claims

Patentansprüche  claims
1. Körper mit einseitiger fester Einspannung bei verschiebesteifer und kippsteifer Lagerung für bis in einen überkritischen Drehzahlbereich drehende Teile eines Systems (22), wobei der Körper einen Hohlkörper (2) in rohrförmiger Form mit einem vorgegebenen Material darstellt, dessen bei einer Rotation auftretenden Biegeschwingungsanregung auf Fertigungsungenauigkeiten und Lagerungsungenauigkeiten resultierende Unwucht U infolge eines örtlichen Unterschiedes zwischen der geometrischen Symmetrieachse (75) des Hohlkörpers (2) und einer Rotationsachse (76) des Hohlkörpers (2) beruhen und der einen auf die geometrische Symmetrieachse (75) des Hohlkörpers (2) bezogenen symmetrischen, abgeschlossenen Hohlraum (7) besitzt, der auch zu seinen Stirnseiten (8, 9) hin verschlossen ist, 1. body with one-sided fixed restraint in verschiebesteifer and tilt-stable storage for up to a supercritical speed range rotating parts of a system (22), wherein the body is a hollow body (2) in tubular form with a predetermined material, which occurs during rotation bending vibration excitation Production inaccuracies and storage inaccuracies resulting imbalance U due to a local difference between the geometric axis of symmetry (75) of the hollow body (2) and a rotation axis (76) of the hollow body (2) based and one related to the geometric axis of symmetry (75) of the hollow body (2) symmetrical, closed cavity (7) has, which is also closed to its end faces (8, 9),
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass in den als mindestens eine Wuchtkammer (70, 71 , 72, 73, 74) ausgebildeten Hohlraum (7) des einseitig befestigten und gelagerten Hohlkörpers (2) mindestens ein fließfähiger formloser Stoff (4, 40) mit einer definierten Masse ms in die Wuchtkammer (70, 71 , 72, 73, 74) und die Wuchtkammer (70, 71 , 72, 73, 74) teilweise füllend eingebracht ist,  in that formed as at least one balancing chamber (70, 71, 72, 73, 74) cavity (7) of the one-sided mounted and mounted hollow body (2) at least one flowable formless material (4, 40) having a defined mass ms in the balancing chamber (70, 71, 72, 73, 74) and the balancing chamber (70, 71, 72, 73, 74) is introduced partially filling,
wobei die Masse ms des eingebrachten fließfähigen formlosen Stoffes (4, 40) derart definiert ist, dass eine hohlkörperbezogene Schwingungsdämpfung im unterkritischen und kritischen Drehzahlbereich und ein Resonanzdurchgang im kritischen Drehzahlbereich erreichbar sind und dass die durch die Wirkung der Unwucht U des Hohlkörpers (2) verursachte Verteilung des Stoffes (4, 40, 14) im überkritischen Drehzahlbereich die Wirkung der Unwucht U unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Verhältnisses zwischen der Masse ms des Stoffes (4, 40, 14) und der Unwucht U wherein the mass m s of the introduced flowable shapeless substance (4, 40) is defined such that a hollow body-related vibration damping in the subcritical and critical speed range and a resonance passage in the critical speed range can be achieved and that by the effect of the imbalance U of the hollow body (2) caused distribution of the substance (4, 40, 14) in the supercritical speed range, the effect of imbalance U taking into account a predetermined ratio between the mass ms of the substance (4, 40, 14) and the imbalance U
nach der Gleichung (V)  according to equation (V)
Figure imgf000061_0001
Figure imgf000061_0001
selbststabilisierend ausgleicht, wobei self-stabilizing compensates, in which
U - die Unwucht des Hohlkörpers (2) ohne fließfähigen Stoff (4, 40), ms - die Masse des fließfähigen Stoffes (4, 40), U - the imbalance of the hollow body (2) without flowable material (4, 40), m s - the mass of the flowable substance (4, 40),
h0 - die Höhe der Füllmasse des fließfähigen Stoffes (4, 40), h 0 - the height of the filling material of the flowable substance (4, 40),
hK - die Höhe/Länge der Wuchtkammer (70, 71 , 72, 73, 74), h K - the height / length of the balancing chamber (70, 71, 72, 73, 74),
Ri - der innere Radius der Wuchtkammer (70, 71 , 72, 73, 74) und s - ein Sicherheitsfaktor  Ri - the inner radius of the balancing chamber (70, 71, 72, 73, 74) and s - a safety factor
sind. are.
Körper nach Anspruch 1 , Body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Hohlkörper (2) ein schlanker langer Körper ist, dessen Verhältnis zwischen Auskraglänge L und mittlerem Außendurchmesser D größer als „Fünfzehn" mit UD > 15 ist. in that the hollow body (2) is a slender long body whose ratio between cantilever length L and mean outer diameter D is greater than "fifteen" with UD> 15.
Körper nach den Ansprüchen 1 und 2, Body according to claims 1 and 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Aggregatzustand des fließfähigen Stoffes (4, 40, 14) in den Wuchtkammern (70, 71 , 72, 73, 74) sowohl in Ruhestand als auch in allen Drehzahlbereichen unter Druck und Schwingungen bestehen bleibt. in that the state of aggregation of the flowable substance (4, 40, 14) in the balancing chambers (70, 71, 72, 73, 74) remains both at rest and in all speed ranges under pressure and vibration.
Körper nach Anspruch 1 , Body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der unter Druck fließfähige formlose Stoff (4, 40, 14) fließfähig bleibt. that the flowable under pressure informal fabric (4, 40, 14) remains fluid.
Körper nach Anspruch 3 und 4, Body according to claims 3 and 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der fließfähige formlose Stoff (4, 40, 14) wahlweise feinkörniger Sand mit einer Korngröße von kleiner als 1 mm ist. that the flowable shapeless material (4, 40, 14) is optionally fine-grained sand with a grain size of less than 1 mm.
Körper nach Anspruch 1 , Body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der fließfähige formlose Stoff (4, 40, 14) eine höhere Dichte als die Dichte des Schaftmaterials des Hohlkörpers (2) aufweist. characterized, the flowable shapeless material (4, 40, 14) has a higher density than the density of the shaft material of the hollow body (2).
7. Körper nach Anspruch 1 , 7. body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der in die Wuchtkammern (70, 71 , 72, 73, 74) eingebrachte, ausgleichende fließfähige Stoff (4, 40, 14) ein Stoffgemisch ist.  in that the balancing flowable substance (4, 40, 14) introduced into the balancing chambers (70, 71, 72, 73, 74) is a substance mixture.
8. Körper nach Anspruch 1 , 8. Body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der auf die Symmetrieachse (75) bezogene symmetrische Hohlraum (7) sich zumindest an der der einseitigen Befestigung entgegengesetzten Seite sich befindet. 9. Körper nach Anspruch 1 ,  the symmetrical cavity (7), which is related to the axis of symmetry (75), is located at least on the side opposite the one-sided fastening. 9. body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der auf die Symmetrieachse (75) bezogene symmetrische Hohlraum (7) in axialer und radialer Richtung in mehrere Wuchtkammern (70, 71 , 72; 73, 74) geteilt ist, um eine höhere Dämpfungs- und Auswuchtwirkung mit dem fließfähigen Stoff zu erzielen.  in that the symmetrical cavity (7), which is related to the axis of symmetry (75), is divided in axial and radial directions into a plurality of balancing chambers (70, 71, 72, 73, 74) in order to achieve a higher damping and balancing effect with the flowable substance.
10. Körper nach Anspruch 1 , 10. body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der auf die Symmetrieachse (75) bezogene symmetrische Hohlraum (7) mehrfachsymmetrisch ausgebildet ist.  that the symmetrical cavity (7), which is related to the axis of symmetry (75), is of multiple symmetrical design.
11. Körper nach Anspruch 1 , 11. body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Hohlraum (7) in Form eines Hohlschaftes (2) einen ringförmigen symmetrischen oder mehrfachsymmetrischen Querschnitt aufweist, wobei der Querschnitt des Hohlschaftes (2) mehrfachsymmetrisch ausgebildet ist.  that the cavity (7) in the form of a hollow shaft (2) has an annular symmetrical or multi-symmetrical cross section, wherein the cross section of the hollow shaft (2) is designed to be multi-symmetrical.
12. Körper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, 12. body according to claim 1, characterized,
dass das Material des Hohlkörpers (2) zähelastisch ist.  that the material of the hollow body (2) is viscoelastic.
13. Körper nach Anspruch 1 , 13. body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Material des Hohlkörpers (2) sprödelastisch ist.  that the material of the hollow body (2) is brittle-elastic.
14. Körper nach den Ansprüchen 1 bis 13, 14. body according to claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass durch die in mindestens eine der Wuchtkammern (70, 71, 72, 73, 74) des Hohlraums (7) eingebrachte Masse ms mindestens eines fließfähigen Stoffes (4, 40, 14) die Amplitude der Schwingung bei Annäherung der Drehzahl an die kritische, die Resonanzfrequenz der ersten Biegeeigenschwingung darstellende Drehzahl des Hohlkörpers (2) so in Grenzen bleibt, dass ein Durchgang der Resonanzstelle möglich wird, wobei mit zunehmender Drehzahl im überkritischen Drehzahlbereich sich das Schwing verhalten des Hohlkörpers (2) dadurch stabilisiert, dass die Wuchtmasse ihre Wirkungsrichtung in Gegenrichtung zur Unwucht U hin umkehrt, wobei die Verschiebung des Schwerpunktes der gemeinsamen Masse m + ms so eingestellt wird, dass der Schwerpunkt auf der Rotationsachse (76) liegt, wobei ein Selbstwuchteffekt auftritt und sich die Laufruhe und demzufolge die Stabilität des Hohlkörpers (2) erhöht.  that the mass ms of at least one flowable substance (4, 40, 14) introduced into at least one of the balancing chambers (70, 71, 72, 73, 74) of the cavity (7) determines the amplitude of the oscillation as the rotational speed approaches the critical one, The resonant frequency of the first bending natural vibration representing speed of the hollow body (2) remains limited so that a passage of the resonance point is possible, with increasing speed in the supercritical speed range, the oscillatory behavior of the hollow body (2) stabilized by the fact that the balancing mass their direction of effect Opposite direction to the unbalance U reverses, wherein the shift of the center of gravity of the common mass m + ms is set so that the focus is on the axis of rotation (76), wherein a self-balancing effect occurs and the smoothness and thus the stability of the hollow body (2) elevated.
15. Körper nach Anspruch 1 , 15. body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Hohlkörper (2) beim Betrieb in mehreren Ebenen dynamisch auswuchtbar ist.  the hollow body (2) can be dynamically balanced during operation in several planes.
16. Körper nach Anspruch 1 , 16. body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der sich selbststabilisierende Hohlschaft (2) aus festem Material gefertigt ist. that the self-stabilizing hollow shaft (2) is made of solid material.
17. Körper nach Anspruch 1 , 17. body according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der sich selbststabilisierende Hohlschaft (2) aus leichtem Werkstoff gefertigt ist.  that the self-stabilizing hollow shaft (2) is made of lightweight material.
18. Körper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, 18. Body according to at least one of claims 1 to 17,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Hohlkörper (2) als Hohlschaft für ein am freien Ende (9) des Hohlkörpers (2) befestigtes Spanungswerkzeug ausgebildet ist und für eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von tiefen und filigranen Konturen einsetzbar ist.  that the hollow body (2) is designed as a hollow shaft for a clamping tool fastened to the free end (9) of the hollow body (2) and can be used for high-speed machining of deep and filigree contours.
19. Körper nach Anspruch 18, 19. Body according to claim 18,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der mit einer Antriebsspindel (5) in Verbindung stehende, in ein Schneidenteil eines Spanungswerkzeugs eingesetzte Hohlkörper (2) einen Hohlschaft darstellt, der durch den selbstwuchtenden, schnelllaufenden einseitig gespannten langen schlanken Hohlkörper (2) mit dem Verhältnis UD > 15 gebildet wird, wobei das Schneidenteil je nach Zweck frei ausgebildet ist und die Verbindung des Schneidenteils und des Hohlschaftes (2) lösbar oder unlösbar ausgeführt ist.  in that the hollow body (2), which is connected to a drive spindle (5) and inserted into a cutting part of a cutting tool, forms a hollow shaft which is formed by the self-balancing, high-speed, one-sidedly stretched long slim hollow body (2) with the ratio UD> 15, the cutting part is designed freely depending on the purpose and the connection of the cutting part and the hollow shaft (2) is made detachable or non-detachable.
20. Verfahren zur Herstellung eines Körpers mit einseitiger fester Einspannung bei verschiebesteifer und kippsteifer Lagerung für bis in einen überkritischen Drehzahlbereich drehende Teile eines Systems (22), 20. A method for producing a body with a one-sided fixed restraint in non-displaceable and tilt-resistant storage for up to a supercritical rotational speed range rotating parts of a system (22),
wobei der Körper nach den Ansprüchen 1 bis 19  wherein the body according to claims 1 to 19
einen Hohlkörper (2) in rohrförmiger Form mit vorgegebenem Material darstellt, dessen bei einer Rotation auftretenden Biegeschwingungsanregung auf Fertigungsungenauigkeiten und Lagerungsungenauigkeiten resultierende Unwucht U beruht und der einen auf die geometrische Symmetrieachse (75) bezogenen, symmetrischen abgeschlossenen Hohlraum (7) besitzt, der auch zu seinen Stirnseiten (8, 9) hin abgeschlossen ist,  represents a hollow body (2) in a tubular shape with predetermined material whose occurring during a rotation bending vibration excitation based on manufacturing inaccuracies and storage inaccuracies resulting imbalance U and one on the geometrical axis of symmetry (75) related, symmetrical enclosed cavity (7), which also its end faces (8, 9) is completed out,
gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Ausbildung eines einseitig befestigten und kippsteif sowie verschiebesteif gelagerten, auf die Symmetrieachse (5) bezogenen symmetrischen, langen, schlanken, rohrförmigen Hohlkörpers (2), characterized by the following steps: - Forming a one-sided and tilt-resistant and verschiebesteif mounted on the symmetry axis (5) related symmetrical, long, slender, tubular hollow body (2),
- Ausbildung mindestens einer Wuchtkammer (70, 71 , 72, 73, 74) im Hohlraum (7) des Hohlkörpers (2),  - forming at least one balancing chamber (70, 71, 72, 73, 74) in the cavity (7) of the hollow body (2),
- Bestimmen der Unwucht U des mindestens eine Wuchtkammer (70, 71 , 72, 73, 74) aufweisenden Hohlkörpers (2) durch Messen mit einer Auswuchtmaschine,  Determining the imbalance U of the hollow body (2) having at least one balancing chamber (70, 71, 72, 73, 74) by measuring with a balancing machine,
- Bestimmung einer definierten Masse ms des einzubringenden, fließfähigen formlosen Stoffes (4, 40, 14) mittels der Gleichung  Determination of a defined mass ms of the flowable shapeless substance (4, 40, 14) to be introduced by means of the equation
Figure imgf000066_0001
Figure imgf000066_0001
in mindestens einer der Wuchtkammern (70, 71 , 72, 73, 74) derart, dass eine Schwingungsdämpfung im unterkritischen Drehzahlbereich und im kritischen Drehzahlbereich zur Gewährleistung eines Resonanzdurchgangs erreicht wird und nach dem Durchgang des Bereiches der Resonanzdrehzahl die Unwucht U im überkritischen Drehzahlbereich selbsttätig ausgeglichen wird und eine Schwingungsdämpfung im überkritischen Betrieb erfolgt, in at least one of the balancing chambers (70, 71, 72, 73, 74) such that a vibration damping in the subcritical rotational speed range and in the critical rotational speed range is achieved to ensure a resonance passage and after the passage of the resonance speed range the unbalance U in the supercritical rotational speed range is compensated automatically and vibration damping occurs in supercritical operation,
- Einbringen des fließfähigen, formlosen Stoffes (4, 40, 14) in mindestens einer der Wuchtkammern (70, 71 , 72, 73, 74) des Hohlkörpers (2) entsprechend der definierten Masse ms des fließfähigen formlosen Stoffes (4, 40, 14), - Introducing the flowable, shapeless substance (4, 40, 14) in at least one of the balancing chambers (70, 71, 72, 73, 74) of the hollow body (2) corresponding to the defined mass m s of flowable formless material (4, 40, 14)
wobei in which
U - die Unwucht des Hohlkörpers (2) ohne fließfähigen Stoff (4, 40), ms - die Masse des fließfähigen Stoffes (4, 40), U - the imbalance of the hollow body (2) without flowable material (4, 40), m s - the mass of the flowable substance (4, 40),
h0 - die Höhe der Füllmasse des fließfähigen Stoffes (4, 40), h 0 - the height of the filling material of the flowable substance (4, 40),
hK - die Höhe/Länge der Wuchtkammer (70, 71 , 72, 73, 74), h K - the height / length of the balancing chamber (70, 71, 72, 73, 74),
Rj - der innere Radius der Wuchtkammer (70, 71 , 72, 73, 74) und  Rj - the inner radius of the balancing chamber (70, 71, 72, 73, 74) and
s - ein Sicherheitsfaktor sind. s - a safety factor are.
21. Verfahren nach Anspruch 20, 21. The method according to claim 20,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass mindesten eine der Wuchtkammer (70) zugeordneten Wuchtkammern (71 , 72, 73, 74) erstellt werden, indem jeweils nach Einfüllen des fließfähigen Stoffes (4) in die erste Wuchtkammer (71) die erste Wuchtkammer (71) mittels eines Verschlusses (10) innerhalb des Hohlraums (7) verschlossen wird, und in die entstehende zweite Wuchtkammer (72) eine weitere definierte Masse ms des fließfähigen Stoffes (4, 40) eingefüllt wird, wobei die zweite Wuchtkammer (72) mittels eines weiteren Verschlusses (11) verschlossen wird, wobei der Vorgang der Erstellung der vorgegebenen Anzahl von Wuchtkammern (73, 74) mit weiteren Verschlüssen (12) wiederholt wird. 22. Verfahren nach Anspruch 21 , in that at least one balancing chamber (71, 72, 73, 74) assigned to the balancing chamber (70) is created by the first balancing chamber (71) being filled by filling the flowable substance (4) into the first balancing chamber (71) by means of a closure (10 ) is sealed within the cavity (7), and in the resulting second balancing chamber (72) a further defined mass m s of the flowable material (4, 40) is filled, said second balancing chamber (72) by means of a further closure (11) is closed, wherein the process of creating the predetermined number of balancing chambers (73, 74) is repeated with other closures (12). 22. The method according to claim 21,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass in symmetrischen, mit mindestens einer Wuchtkammer (70; 71 , 72; 73, 74) ausgebildeten Hohlkörper (2) der fließfähige formlose Stoff (4, 40) eingebracht wird, der sich in der Wuchtkammer (70; 71 , 72; 73, 74) des ruhenden Hohlkörpers (2) verteilt.  in that the flowable shapeless material (4, 40) is introduced into symmetrical hollow body (2) formed with at least one balancing chamber (70; 71, 72; 73, 74), which is located in the balancing chamber (70; 71, 72; 74) of the stationary hollow body (2) distributed.
23. Verfahren nach Ansprüchen 20 bis 22, 23. Method according to claims 20 to 22,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass beim Drehbeschleunigen des Hohlkörpers (2) der eingebrachte fließfä- hige formlose Stoff (4, 40) unter der Wirkung der Fliehkraft an der Innenwandung (17) des Hohlkörpers (2) entsprechend der Wirkung der Unwucht U des Hohlkörpers (2) als sich verteilender Stoff (14) angelagert wird.  that during the rotational acceleration of the hollow body (2) the introduced flowable shapeless material (4, 40) under the action of centrifugal force on the inner wall (17) of the hollow body (2) according to the effect of imbalance U of the hollow body (2) as distributing Material (14) is deposited.
24. Verfahren nach Anspruch 20, 24. The method according to claim 20,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass mit Einsetzen der Drehbeschleunigung eine drehzahlabhängige Schwingungserregung des Stoffes (4, 40, 14) mit gleichzeitigem Ausbilden eines durch die Fliehkraft entstehenden Druckes an die Innenwandung (17) der Wuchtkammern (70, 71, 72, 73, 74) ein Anlegen des Stoffes (14) an die Innenwandung (17) erfolgt. that with the onset of the rotational acceleration a speed-dependent vibration excitation of the substance (4, 40, 14) with simultaneous formation of a centrifugal force generated by the pressure on the inner wall (17) the balancing chambers (70, 71, 72, 73, 74) an application of the substance (14) to the inner wall (17).
25. Verfahren nach Anspruch 24, 25. The method according to claim 24,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass unter dem sich ausbildenden Druck der Ausgleich der Unwucht U selbsttätig erfolgt, wobei die Zeit, die dafür gebraucht wird, zumindest von der Masse ms des eingebrachten fließfähigen Stoffes (4, 40, 14), dessen Dichte, dessen Viskosität und der Drehbeschleunigung abhängt.  that under the pressure forming the compensation of imbalance U takes place automatically, the time that is needed, at least on the mass ms of the introduced flowable substance (4, 40, 14), its density, its viscosity and the spin depends.
26. Verfahren nach den Ansprüchen 20 bis 25, 26. Method according to claims 20 to 25,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass durch eine innere Reibung des fließfähigen Stoffes (4, 40, 14) eine Schwingungsdämpfung während der Drehbeschleunigung vom unterkriti- sehen Drehzahlbereich bis in den kritischen Drehzahlbereich wirkt.  that by an internal friction of the flowable material (4, 40, 14) a vibration damping during the spin from the sub-critical speed range up to the critical speed range acts.
27. Verfahren nach den Ansprüchen 20 bis 26, 27. Method according to claims 20 to 26,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass sich der einseitig befestigte und verschiebesteif sowie kippsteif gelager- te Hohlkörper (2) beim Durchfahren des unterkritischen und kritischen Drehzahlbereiches und im überkritischen Drehzahlbereich ohne Fanglagerung dreht.  that the hollow body (2) fastened on one side and displaceably stiff as well as tilting rigidly rotates when traversing the subcritical and critical rotational speed range and in the supercritical rotational speed range without catching bearing.
PCT/DE2015/000019 2014-01-30 2015-01-22 Bodies fixedly restrained at one end for parts of a system that rotate into the supercritical speed range and method for producing the bodies WO2015113541A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112015000602.8T DE112015000602B4 (en) 2014-01-30 2015-01-22 Bodies with one-sided, fixed clamping with displaceable and tilt-resistant bearings for parts of a dynamic system rotating up to the supercritical speed range and method for manufacturing the bodies

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014001295.6 2014-01-30
DE102014001295 2014-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015113541A1 true WO2015113541A1 (en) 2015-08-06

Family

ID=52682583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2015/000019 WO2015113541A1 (en) 2014-01-30 2015-01-22 Bodies fixedly restrained at one end for parts of a system that rotate into the supercritical speed range and method for producing the bodies

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112015000602B4 (en)
WO (1) WO2015113541A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018101854A1 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 Datron Ag milling tool

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE719582C (en) 1939-05-16 1942-04-13 Aeg Process and device for automatic balancing
US2656742A (en) * 1950-12-19 1953-10-27 Loyd Y Poole Boring bar
DE2632586C2 (en) 1976-07-20 1983-05-19 Gesellschaft für Kernverfahrenstechnik mbH, 5170 Jülich Method and device for running through critical speeds of elongated rotors
DE3248085A1 (en) 1982-12-24 1984-07-05 GMN Georg Müller Nürnberg GmbH, 8500 Nürnberg Method and device for balancing rotating systems during operation
EP1203623B1 (en) 2000-08-09 2005-03-30 Alcan Technology & Management AG Method for tubular profile extrusion
DE10342096A1 (en) 2003-09-10 2005-04-07 Gurtec Gmbh Process for counterbalancing a rolling body for a roller of a conveyor involves injecting a hardenable liquid plastic into a hollow body so that plastic is distributed over complete axial length of hollow body
RU2256892C1 (en) 2004-02-18 2005-07-20 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Arrangement for balancing of rotors
RU2257558C1 (en) 2004-04-02 2005-07-27 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Device for automatic multiple balancing of rotors
DE10320974B4 (en) 2003-05-09 2005-12-01 Siemens Ag Method for reducing an imbalance and use of an electro-rheological fluid for reducing an imbalance
RU2265814C1 (en) 2004-05-05 2005-12-10 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Device for automatic balancing of rotors
US20120252591A1 (en) 2009-11-20 2012-10-04 Prof. Dr. Lars Bertil Carnehammar Method, apparatus and system for reducing vibration in a rotary system of a watercraft
WO2012168416A1 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Carnehammar, Prof. Dr. Lars Bertil Method, apparatus and system for reducing vibration in a rotary system of a fan

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5592858A (en) * 1992-05-21 1997-01-14 Eti Technologies Inc. Weight compensating method and apparatus
DE10046868C2 (en) * 2000-09-20 2002-09-19 Adams Werkzeugmaschinen Heinrich machine tool
EP1878871A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Reduction of the amplitude of rotor flexural vibrations
WO2012168414A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 Carnehammar, Prof. Dr. Lars Bertil Method, apparatus and system for reducing vibration in a rotary system of a tool

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE719582C (en) 1939-05-16 1942-04-13 Aeg Process and device for automatic balancing
US2656742A (en) * 1950-12-19 1953-10-27 Loyd Y Poole Boring bar
DE2632586C2 (en) 1976-07-20 1983-05-19 Gesellschaft für Kernverfahrenstechnik mbH, 5170 Jülich Method and device for running through critical speeds of elongated rotors
DE3248085A1 (en) 1982-12-24 1984-07-05 GMN Georg Müller Nürnberg GmbH, 8500 Nürnberg Method and device for balancing rotating systems during operation
EP1203623B1 (en) 2000-08-09 2005-03-30 Alcan Technology & Management AG Method for tubular profile extrusion
DE10320974B4 (en) 2003-05-09 2005-12-01 Siemens Ag Method for reducing an imbalance and use of an electro-rheological fluid for reducing an imbalance
DE10342096A1 (en) 2003-09-10 2005-04-07 Gurtec Gmbh Process for counterbalancing a rolling body for a roller of a conveyor involves injecting a hardenable liquid plastic into a hollow body so that plastic is distributed over complete axial length of hollow body
RU2256892C1 (en) 2004-02-18 2005-07-20 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Arrangement for balancing of rotors
RU2257558C1 (en) 2004-04-02 2005-07-27 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Device for automatic multiple balancing of rotors
RU2265814C1 (en) 2004-05-05 2005-12-10 Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН Device for automatic balancing of rotors
US20120252591A1 (en) 2009-11-20 2012-10-04 Prof. Dr. Lars Bertil Carnehammar Method, apparatus and system for reducing vibration in a rotary system of a watercraft
WO2012168416A1 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Carnehammar, Prof. Dr. Lars Bertil Method, apparatus and system for reducing vibration in a rotary system of a fan

Non-Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Kaufeld: Mit In-Process-Auswuchten die volle Drehzahl nutzen", WERKSTATT UND BETREIB, vol. 137, 2004, pages 1 - 2,47-53
ABELE, E.; TIAN, J.; TURAN, E.: "Werkstatttechnik", 2014, SPRINGER VDI VERLAG, article "Grenzdrehzahlen lang auskragender Werkzeugsysteme - Einfluss der Werkzeug-Spannfutter-Kombination auf die erste biegekritische Eigenfrequenz", pages: 60 - 65
BERND KÜNNE: "2., überarbeitete", 2001, SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN, article "Einführung in die Maschinenelemente, Gestaltung - Berechnung - Konstruktion"
GASCH, R.; NORDMANN, R.; PFÜTZNER, H.: "Rotordynamik. 2., vollst. neubearb", 2006, SPRINGER VERLAG, pages: 705
HERBERT WITTEL; DIETER MUHS; DIETER JANNASCH; JOACHIM VOSSIEK: "Vieweg+Teubner Verlag", 2011, SPRINGER, article "Roloff/Matek Maschinenelemente - Normung, Berechnung, Gestaltung"
HUERKAMP, W.: "TU Darmstadt Diss.", 2001, SHAKER VERLAG, article "Einsatzgrenzen lang kragender rotierender Werkzeuge unter besonderen Aspekten der Prozess- und Arbeitssicherheit", pages: 208
I. QUARTAL: "Kaufeld: Inprocess-Wuchten erhöht die Wirtschaftlichkeit beim HSC-Fräsen, x-technik", 2004, pages: 10,11
K.-H. GROTE; J. FELDHUSEN: "Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau", 2011, SPRINGER-VERLAG, pages: G.64
K.-H.. GROTE; J. FELDHUSEN: "23., neu bearbeitete und erweiterte", 2011, SPRINGER-VERLAG, article "Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau"
KAUFELD, M.: "Ein Weg zur Fabrik 2000?", vol. 424, 1994, EXPERT VERLAG, article "Rationalisierung durch Hochgeschwindigkeitsbearbeitung", pages: 287
KELLENBERGER W.: "Elastisches Wuchten", 1987, SPRINGER VERLAG, pages: 512
NEUGEBAUER, R.: "Werkzeugmaschinen", 2012, SPRINGER-VERLAG
REIMUND NEUGEBAUER: "Werkzeugmaschinen - Aufbau, Funktion und Anwendung von spanenden und abtragenden Werkzeugmaschinen", 2012, SPRINGER-VERLAG
SCHNEIDER, H.: "Auswuchttechnik. 7. neubearb", 2007, SPRINGER VERLAG, pages: 362
T. BERGER: "Entwicklung eines numerischen Berechnungsverfahrens für Rührwerksschwingungen", TU MÜNCHEN, MASCHINENWESEN, DISS., 2005
WÜRZ, T.: "TU Darmstadt, Diss.", 1999, SHAKER VERLAG, article "Sicherheit schnelldrehender Fräswerkzeuge", pages: 192

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018101854A1 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 Datron Ag milling tool

Also Published As

Publication number Publication date
DE112015000602B4 (en) 2020-06-25
DE112015000602A5 (en) 2016-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3915476C2 (en) Method and device for vibration damping of a rotor shaft of a turbomachine
EP3550150B1 (en) Method for balancing a rotor of a vacuum pump or a rotor of a rotary unit for a vacuum pump
DE202017000022U1 (en) Honing
DE102015017392B3 (en) turning knob
DE102012208960A1 (en) radial bearings
WO2015113541A1 (en) Bodies fixedly restrained at one end for parts of a system that rotate into the supercritical speed range and method for producing the bodies
EP4078789A1 (en) Method for actively balancing a rotor, and device comprising a rotor and a mechanism paired with the rotor for actively balancing same
DE102004042316B4 (en) Spindle bearing device
AT519832A1 (en) Cutting tool, in particular boring bar, and method for machining a number of holes
EP1711660A1 (en) Vibratory apparatus for piles with bearings for rotating unbalanced masses
EP2359983A2 (en) Rolling body guide with separate replaceable rolling body and holder section and roller tool with replacement method
DE102011010404A1 (en) Plain bearing for a shaft journal
DE3408964A1 (en) SHAFT CARRIER WITH PRESS FILM DAMPING
DE913364C (en) Method and device for balancing pre-machined rotational bodies by shifting their main axis of inertia
WO2016059252A1 (en) Vibration-damped high-speed tool holder
WO2016097053A1 (en) Method and device system for machinging a workpiece and a stabilizing device
DE102019122642A1 (en) Device and method for monitoring at least one slide bearing
DE102015118769A1 (en) Chamfering tool with guide for vibration elimination
EP2527672A1 (en) Electrodynamic machine comprising a shaft supported by a three point bearing and use of a third bearing for supporting a shaft
EP2883635A1 (en) Balancing device and method of balancing for a bar loading cartridge
EP3814049A1 (en) Truing device for circular tools and method for mounting/removing circular tools
DE102018101854A1 (en) milling tool
WO2004040165A1 (en) Device for balancing a rotating spindle
DE102013204743A1 (en) Friction element, reaming tool and method for its production
DE102022207743A1 (en) Imbalance measuring device, processing device and method for processing a workpiece

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15709821

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112015000602

Country of ref document: DE

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112015000602

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15709821

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1