DE202008014032U1

DE202008014032U1 - Druck-Zug-Element

Info

Publication number: DE202008014032U1
Application number: DE200820014032
Authority: DE
Original assignee: REINICKE GmbH
Current assignee: GETZNER SPRING SOLUTIONS GMBH, DE
Priority date: 2008-10-21
Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2018-10-22

Abstract

Druck-Zug-Element zur Dämpfung von Schwingungen insbesondere von Werkzeugmaschinen,
– mit einem Gehäuseunterteil (10) mit einem Mantel (12), dessen Innenraum (18) von der Seite der Bodenplatte (14) aus offen ist und von einer scheibenförmigen Trennplatte (20) nach oben begrenzt ist, die einen axialen Durchbruch (22) aufweist,
– mit einem deckelförmigen Gehäuseoberteil (30) mit einer axialen Öffnung (32) und einem zum Gehäuseunterteil (10) ragenden Deckelrand (34), der zum Kragen (24) einen Spalt (36) freilässt,
– mit einem Druckelement (40) als erstem Dämpfer, das zwischen dem Gehäuseoberteil (30) und dem Gehäuseunterteil (10) angeordnet ist und ebenfalls einen axialen Durchbruch (42) aufweist,
– mit einem Zugelement (50) als zweitem Dämpfer mit einem axialen Durchbruch (52), das im Gehäuseunterteil (10) angeordnet ist, und
– mit einem axialen Stempel (60) mit einem plattenförmigen Kopf (62) und einem Stiel (64), der sowohl das Zugelement (50) als auch das Druckelement (40) durchsetzt, am...

Description

Die Erfindung betrifft ein Druck-Zug-Element zur Dämpfung von Schwingungen, insbesondere von Werkzeugmaschinen, mit einem zylindrischen Gehäuseunterteil, mit einem deckelförmigen Gehäuseoberteil und darin angeordneten und von einander separierten zylindrischen Druck- bzw. Zugelementen. Das Gehäuseoberteil bildet gegenüber dem Gehäuseunterteil einen Spalt, durch den das Druckelement erkennbar ist.
Einen derartigen Schwingungsdämpfer beschreibt die CH 345 507 . Es enthält in einem hohlen zylindrischen Fußteil ein unteres Dämpferelement, das mit einem oberen Dämpferelement zwischen einer unteren Platte und einem Deckel mit einer zentralen Schraube zusammengespannt ist. Zwischen den Dämpferelementen ist eine Scheibe eingespannt, die mit dem Fußteil verbunden ist. Wird der Schwingungsdämpfer mit Druck beaufschlagt, wird das obere Dämpferelement komprimiert. Bei einer Zugbelastung dagegen wird das untere Dämpferelement von unten gegen die Scheibe gedrückt, also ebenfalls auf Druck beansprucht.
Es existieren zahlreiche Schwingungsdämpfer dieser prinzipiellen Bauart auf dem Markt. Sie sind durch Aufdrucke, Etiketten oder sonstige Kennzeichnungen in der Regel auf dem Gehäuse voneinander zu unterscheiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Schwingungsdämpfer insbesondere hinsichtlich ihrer Dämpfungseigenschaften besser unterscheiden zu können.
Bei einem Schwingungsdämpfer der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Druck-Zug-Element entsprechend seiner Dämpfungseigenschaften farblich gekennzeichnet ist. Die farbliche Kennzeichnung erleichtert die Unterscheidung von Schwingungsdämpfern unterschiedlichen Typs, weil nicht mehr auf Zahlen oder Buchstaben als Bezeichnung zurückgegriffen werden muss. Diese sind in aller Regel schwer zu erkennen und vollständig aufzunehmen, bei schlechten Lichtverhältnissen schwer lesbar, und ihre Bestandteile können auch versehentlich vertauscht werden. Ein deutlicher Farbschlüssel hilft dagegen zuverlässig, Dämpfer unterschiedlichen Typs zu erkennen bzw. technisch zu lesen und voneinander zu unterscheiden. Dabei ist jeder Farbe eine konkrete Dämpfungseigenschaft des Druck-Zug-Elements zugeordnet.
Die Ablesung der Dämpfungseigenschaft kann vom Menschen vorgenommen werden, indem er die erkannte Farbe mit einem Farbschlüssel vergleicht und die der Farbe zugeordnete Eigenschaft oder den entsprechenden Dämpfertyp identifiziert. Dieser Schritt kann auch vorteilhaft maschinell durch ein Lesegerät erfolgen, das die Farbe abliest und die Identifikation des Dämpfertyps anhand eines gespeicherten Farbschlüssels vornimmt. Es kann diese Information optisch ausgeben und/oder weiterverarbeiten. Mit einer maschinellen Erkennung und Überprüfung können ggf. bereits die Lagerhaltung des Dämpfermaterials und die Montage der Druck-Zug-Elemente, jedenfalls aber deren Lagerhaltung im fertig montierten Zustand und deren Einsatz deutlich erleichtert werden.
Die Schwingungsdämpfer weichen insbesondere hinsichtlich der Federhärte ihrer Druck- bzw. Zugelemente voneinander ab. Die Farbkennzeichnung zur Unterscheidung der unterschiedlichen Typen von Schwingungsdämpfern kann auf dessen Gehäuse aufgebracht sein. Dazu können Teile des Gehäuses oder das vollständige Gehäuse entsprechend der Federhärte unterschiedlich eingefärbt sein. Zum Beispiel kann das deckelförmige Gehäuseoberteil eine vom übrigen Gehäuse abweichende Farbe tragen. Die Farbkennzeichnung kann jedoch auch darin bestehen, dass nur kleinflächige Farbmarkierungen auf dem Gehäuse angebracht werden, also Teilflächen des Gehäuses farblich gekennzeichnet werden. Beispielsweise kann ein umlaufender Farbring am Gehäuseober- und/oder -unterteil angebracht sein, so dass die Farbe von jeder Ansichtsseite auch eines eingebauten Schwingungsdämpfers aus erkennbar ist.
Alternativ dazu kann die Farbkennzeichnung auf dem Druckelement selbst angebracht sein. Es ist durch einen Spalt zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil erkennbar, so dass eine Farbkennzeichnung auf einer Mantelfläche des Druckelements auch im eingebauten Zustand des Dämpfers gesehen und gelesen werden kann. Die Farbkennzeichnung auf dem Druckelement hat den Vorteil, dass bei der Herstellung des Schwingungsdämpfers die Gefahr einer Fehlkennzeichnung durch farbliche Markierung des Gehäuses abweichend vom tatsächlich darin eingebauten Dämpfer reduziert ist. Schon bei der Herstellung des Druckelements kann ihm die entsprechende Farbkennzeichnung gegeben werden, so dass beim späteren Zusammenbau des Schwingungsdämpfers das Gehäuse nicht entsprechend dem verbauten Druckelement markiert werden muss und so eine mögliche Fehlerquelle ausgeschlossen ist.
Die Farbkennzeichnung des Druckelements kann teilflächig oder vollflächig erfolgen. Ist die gesamte Mantelfläche des Druckelements farblich markiert, so ist die Farbkennzeichnung im Einbauzustand des Druckelements am deutlichsten erkennbar. Denn zumindest ein Teil der Mantelfläche des Druckelements ist durch den Spalt zwischen dem Gehäuseober- und -unterteil sichtbar und damit lesbar. Die farbliche Markierung ist also von allen Ansichtseiten auch des eingebauten Schwingungsdämpfers zu sehen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Druckelement vollständig eingefärbt. Die vollständige Einfärbung stellt eine besonders dauerhafte Kennzeichnung des Druckelements dar, die sich auch unter dauerhafter Belastung kaum abschwächt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung muss das Druckelement nicht nachträglich eingefärbt werden, sondern besteht bereits aus einem in Abhängigkeit von seinen Federeigenschaften gewählten, farbigen Material. Damit kann jegliche Fehlkennzeichnung des Druckelements von vorn herein so gut wie vollkommen ausgeschlossen werden.
So wie das Druckelement kann auch das Zugelement hinsichtlich seiner Eigenschaften variiert werden. Auch dessen Eigenschaften sollten also am Schwingungsdämpfer ablesbar sein. Grundsätzlich kann auch das Zugelement eine vergleichbare Farbkennzeichnung tragen. Da aber das Zugelement in aller Regel bei einem herkömmlichen Aufbau eines Schwingungsdämpfers nicht erkennbar ist, kann das Druck-Zug-Element gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einen Durchbruch im Mantel des Gehäuseunterteils im Bereich des Zugelements aufweisen, durch die die Farbkennzeichnung des Zugelements erkennbar ist. Damit sind alle Eigenschaften des Schwingungsdämpfers, nämlich sowohl die Dämpfungseigenschaften des Druckelements als auch die des Zugelements von Außen durch einen einfachen Blick auf dem Schwingungsdämpfer ablesbar.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuseunterteil eine Mehrzahl von Durchbrüchen auf, so dass die Farbkennzeichnung des Zugelements nicht nur von einer, sondern von mehreren Seiten aus erkennbar ist. Vorteilhafterweise verteilen sich die Durchbrüche auf den Mantel des Gehäuseunterteils gleichmäßig, so dass die Farbkennzeichnung des Zugelements genauso von allen Seiten erkennbar ist wie die des Druckelements.
Druck- und Zugelement können einsatzabhängig unterschiedliche Federhärten aufweisen. Die unterschiedlichen Federungseigenschaften können durch unterschiedliche Werkstoffe der Elemente hervorgerufen werden. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Dämpferelemente diese unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften bei weitgehend gleicher chemischer Zusammensetzung aufweisen. Sowohl das Druck- als auch das Zugelement können also aus prinzipiell demselben Material bestehen, sich jedoch hinsichtlich beispielsweise ihrer Dichte und dadurch hinsichtlich ihrer Elastizität unterscheiden. Dadurch vereinfacht sich der Herstellungsprozess der Dämpferelemente, weil ihre Herstellung auf demselben Ausgangsmaterial beruht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zumindest eines der Dämpferelemente aus einem geschäumten Polyurethan bestehen. Dieses Material stellt sich als besonders vorteilhaft heraus, weil es schon bei der Herstellung eingefärbt werden kann. Außerdem weist es besonders präzise einstellbare Dämpfungseigenschaften auf. Es kann in hoher Genauigkeit mit einer vorgegebenen Dichte produziert werden, so dass seine Dämpfungseigenschaften und seine Elastizität genau vorhersehbar sind. Zudem weist dieses Material eine Federkennlinie mit einem linearen Abschnitt auf, so dass der Schwingungsdämpfer bei korrekter Auslegung des Lastbereichs des Schwingungsdämpfers in den linearen Abschnitt der Federkennlinie auch unter Belastung nicht versteift.
Schließlich können die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Dämpferelemente durch eine unterschiedliche chemische Rezeptur des geschäumten Polyurethans erzielt werden. So kann ein Dämpferelement beispielsweise aus Sylomer^® und das andere aus Sylodyn^® bestehen. Dadurch lassen sich die physikalischen Eigenschaften der Dämpferelemente in einem weiten Bereich variieren und zu erwartenden Belastungen gezielter anpassen.
Das Prinzip der Erfindung wird beispielshalber anhand einer Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Schwingungsdämpfers,
2 eine Schnittansicht durch den Schwingungsdämpfer,
3 eine Ansicht und
4 eine Draufsicht auf den Schwingungsdämpfer.
Der Schwingungsdämpfer bzw. das Druck-Zug-Element gemäß 1 umfasst ein zylindrisches Gehäuseunterteil 10 mit einem leicht konischen Mantel 12. In einem unteren Abschnitt kragt der Mantel 12 in eine quadratische Bodenplatte 14 aus. Sie weist an ihren Ecken Löcher 16 zur Befestigung des Schwingungsdämpfers auf. Der Innenraum 18 des Gehäuseunterteils 10 (s. 2) ist von der Seite der Bodenplatte 14 aus offen und von einer scheibenförmigen Trennplatte 20 nach obenhin begrenzt. Die Trennplatte 20 weist einen axialen kreisförmigen Durchbruch 22 auf. Oberhalb der Trennplatte 20 trägt das Gehäuseunterteil 10 einen Kragen 24, der den Mantel 12 nach oben hin fortsetzt.
Der Dämpfer umfasst außerdem ein deckelförmiges Gehäuseoberteil 30 mit einer ebenfalls axialen Öffnung 32 und einem zum Gehäuseunterteil 10 abstehenden Deckelrand 34. Dessen Innendurchmesser I_o entspricht dem Innendurchmesser I_u des Kragens 24. Der Deckelrand 34 und der Kragen 24 lassen im fertig montierten Zustand des Schwingungsdämpfers einen Spalt 36 frei.
Zwischen dem Gehäuseoberteil 30 und dem Gehäuseunterteil 10 ist ein zylindrisches Druckelement 40 angeordnet. Es liegt auf der Oberseite der Trennplatte 20 auf und wird in einem unteren Drittel vom Kragen 24 eingefasst. Ein mittleres Drittel ist im entspannten Zustand des Schwingungsdämpfers durch den Spalt 36 hindurch von einer Außenansicht des Schwingungsdämpfers aus zu sehen (vgl. 3). Das obere Drittel des Druckelements 40 wird vom Deckelrand 34 eingefasst, so dass das Druckelement 40 auf der Innenseite 38 des Gehäuseoberteils 30 und auf der Trennplatte 20 vollflächig anliegt.
Im Innenraum 18 des Gehäuseunterteils 10 ist ein zylindrisches Zugelement 50 ebenfalls mit einem axialen Durchbruch 52 angeordnet. Es liegt auf der Unterseite der Trennplatte 20 flächig an. Ein Durchbruch 70 im Mantel 12 bildet quasi ein Fenster, durch das hindurch das Zugelement 50 von Außen zu erkennen ist (vgl. 3).
Der Schwingungsdämpfer wird axial von einem T-förmigen Stempel 60 durchzogen, der einen plattenförmigen Kopf 62 und einen hohlzylindrischen Stiel 64 umfasst. Der Kopf 62 liegt im Gehäuseunterteil 10 am Zugelement 50 auf dessen der Trennplatte 20 gegenüberliegenden Seite flächig an. Der Stiel 64 durchsetzt sowohl das Zugelement 50, die Trennplatte 20 und das Druckelement 40 als auch das obere Gehäuseteil 30 an ihren jeweiligen axialen Durchbrüchen und ist am Gehäuseoberteil 30 befestigt. Er enthält ein Innengewinde 66, das von der Gehäuseoberseite 30 aus durch dessen axiale Öffnung 32 hindurch zugänglich ist. Das Innengewinde 66 dient der Befestigung des Schwingungsdämpfers an dem zu dämpfenden Gerät, beispielsweise am Fuß einer Werkzeugmaschine.
Der Schwingungsdämpfer wird im Betrieb von seiner Oberseite aus über das Gehäuseoberteil 30 und über eine Befestigungsschraube, die in das Innengewinde 66 eingeschraubt wird, mit Schwingungen beaufschlagt. Bei einer Druckbelastung auf das Gehäuseoberteil 30 wird es gegen das Gehäuseunterteil 10 gedrückt. Das dazwischen befindliche Druckelement 40 wird komprimiert. Diese Belastung drückt zugleich den Stempel 60 abwärts, der mit seinem plattenförmigen Kopf 62 am Zugelement 50 anliegt. Weil das Zugelement 50 weder an ihm noch an der Trennplatte 20 befestigt ist, bleibt es in diesem Fall unbelastet. Nur das Druckelement 40 ist also der Belastung ausgesetzt.
Da der Schwingungsdämpfer Schwingbelastungen unterworfen ist, kann auch eine Zugbelastung auf das Gehäuseoberteil 30 einwirken. Dann werden die beiden Dämpferelemente 40, 50 in genau umgekehrter Weise beansprucht. Eine Zugkraft auf dem Stempel 60 komprimiert das Zugelement 50 zwischen der Trennplatte 20 und dem Kopf 62. Es wird also gleichfalls auf Druck belastet. Das Druckelement 40 dagegen bleibt bei der Zugbelastung unbeaufschlagt.
Die Dämpferelemente 40, 50 bestehen aus einem geschäumten Polyurethan, das sich bei Belastung unter Widerstand komprimieren lässt. Die Größe seines Widerstands bzw. seine Elastizität sind vor allem dichteabhängig und definieren seine Dämpfungseigenschaften. Bei abmessungsgleichem Gehäuseoberteil 30 und Gehäuseunterteil 10 können so physikalisch bzw. mechanisch unterschiedlich wirkende Dämpferelemente 40, 50 eingebaut werden.
Äußerlich identische Schwingungsdämpfer können daher unterschiedliche Schwingungseigenschaften aufweisen. Sie sind also außen am Schwingungsdämpfer kenntlich zu machen. Das Druckelement 40 wird durch den Spalt 36 hindurch von allen Seiten gut erkennbar. Es ist daher in Abhängigkeit von seiner Dichte und damit seiner Dämpfungseigenschaften einem Farbschlüssel entsprechend vollständig eingefärbt. Der Werkstoff Polyurethan kann von vornherein farbig verarbeitet werden, so dass ein nachträgliches Einfärben des Druckelements 40 entfallen kann. Auch eine Fehlkennzeichnung des Druckelements 40 ist damit weitgehend ausgeschlossen.
Das Gehäuseunterteil 10 muss die auf den Schwingungsdämpfer wirkende Druckbelastung an den Untergrund abtragen. Dies geschieht im Wesentlichen über seinen Mantel 12. Er ist daher allseits geschlossen ausgeführt. Nur der fensterförmige Durchbruch 70 ermöglicht einen Blick in den Innenraum 18 des Gehäuseunterteils 10 und damit auf das Zugelement 50. Damit ist auch dessen Farbkennzeichnung von Außen zu erkennen und damit anhand des Farbschlüssels seine Dämpfungseigenschaften abzulesen. Zum Ablesen aus verschiedenen Richtungen können entsprechend mehrere Durchbrüche vorgesehen sein.
Die Ablesung der Farben der durch diese gekennzeichneten Druckelemente 40 und Zugelemente 50 im Spalt 36 bzw. im Durchbruch 70 sowie die Identifizierung der Eigenschaften der Elemente anhand eines vorgegebenen Farbschlüssels können vom Menschen oder von einem Lesegerät mit Auswertung und Anzeige vorgenommen werden.

10: Gehäuseunterteil
12: Mantel
14: Bodenplatte
16: Löcher
18: Innenraum
20: Trennplatte
22: Durchbruch
24: Kragen
30: Gehäuseoberteil
32: Öffnung
34: Deckelrand
36: Spalt
40: Druckelement
50: Zugelement
52: Durchbruch
60: Stempel
62: Kopf
64: Stiel
66: Innengewinde
70: Durchbruch
I_o: Innendurchmesser des Gehäuseoberteil 30
I_u: Innendurchmesser des Gehäuseunterteils 10

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- CH 345507 [0002]

Claims

Druck-Zug-Element zur Dämpfung von Schwingungen insbesondere von Werkzeugmaschinen, – mit einem Gehäuseunterteil (10) mit einem Mantel (12), dessen Innenraum (18) von der Seite der Bodenplatte (14) aus offen ist und von einer scheibenförmigen Trennplatte (20) nach oben begrenzt ist, die einen axialen Durchbruch (22) aufweist, – mit einem deckelförmigen Gehäuseoberteil (30) mit einer axialen Öffnung (32) und einem zum Gehäuseunterteil (10) ragenden Deckelrand (34), der zum Kragen (24) einen Spalt (36) freilässt, – mit einem Druckelement (40) als erstem Dämpfer, das zwischen dem Gehäuseoberteil (30) und dem Gehäuseunterteil (10) angeordnet ist und ebenfalls einen axialen Durchbruch (42) aufweist, – mit einem Zugelement (50) als zweitem Dämpfer mit einem axialen Durchbruch (52), das im Gehäuseunterteil (10) angeordnet ist, und – mit einem axialen Stempel (60) mit einem plattenförmigen Kopf (62) und einem Stiel (64), der sowohl das Zugelement (50) als auch das Druckelement (40) durchsetzt, am Gehäuseoberteil (30) befestigt ist, gekennzeichnet durch eine lesbare Farbkennzeichnung des Druck-Zug-Elements entsprechend seiner Dämpfungseigenschaften.
Druck-Zug-Element gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbkennzeichnung durch den Menschen oder maschinell ablesbar ist.
Druck-Zug-Element gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine ringförmige Farbkennzeichnung des Druck-Zug-Elements auf dem Gehäuseoberteil (30) und/oder auf dem Gehäuseunterteil (10).
Druck-Zug-Element gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Farbkennzeichnung des Druckelements (40).
Druck-Zug-Element gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Farbkennzeichnung der Mantelfläche des Druckelements (40).
Druck-Zug-Element gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine vollständige Einfärbung des Druckelements (40).
Druck-Zug-Element gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Durchbruch (70) im Mantel (12) des Gehäuseunterteils (10) im Bereich des Zugelements (50), durch die die Farbkennzeichnung des Zugelements (50) erkennbar ist.
Druck-Zug-Element gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Durchbrüchen im Gehäuseunterteil.
Druck-Zug-Element gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpferelemente bei weitgehend gleicher chemischer Zusammensetzung unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen.
Druck-Zug-Element gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Dämpferelemente aus einem geschäumten farbigen Polyurethan besteht.
Druck-Zug-Element gemäß Anspruch 10, soweit nicht auf Anspruch 9 bezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpferelemente unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen, die auf einer unterschiedlichen chemischen Rezeptur des geschäumten Polyurethans beruhen.