DE102004021905B3 - Vibration damper, for a pneumatic tool, has an outer piston within a cylinder as a high frequency damper and an inner piston as a low frequency damper with return and pressure springs as a complete damper unit - Google Patents

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Abstract

The vibration damper for high and low frequency ranges, for use with pneumatic tools, has an outer piston (3) in a cylinder (6) as a high frequency damper together with an inner piston (10) as a low frequency damper. Both pistons are held in the rest position by springs, where the spring force of the return spring (7) is lower than the force of the compressed air and the spring force of the pressure spring (8) of the low frequency damper is stronger than the return spring. In action, the low frequency damping starts with the compression of the return spring when affected by compressed air. The low frequency damper spring is under tension from a pressure disk (4) with an outer thread, and the return spring is held under tension by a safety unit (5) with an inner thread.

Description

Schwingungsdämpfer für den Hochfrequenzbereich und Niederfrequenzbereich für Stemmlanzen und Druckluftwerkzeuge allgemein.Vibration damper for the high frequency range and low frequency range for Stem lances and pneumatic tools in general.

Menschen sind an ihrem Arbeitsplatz häufig erheblichen mechanischen Schwingungen ausgesetzt, die ursächlich von verwendeten Arbeitshilfsmitteln verursacht werden. Insbesondere bei der Verwendung von durch Druckluft betriebenen Stemmlanzen, Hämmern und vergleichbaren Druckluftwerkzeugen entstehen Vibrationen, Erschütterungen und Stöße, die vom Werkzeug auf den menschlichen Körper übertragen werden. Bei häufiger und lang anhaltender Exposition von Teilkörperschwingungen können diese zum Hand-Arm-Schwingungssyndrom führen, welches irreversible degenerative Veränderungen an Knorpel, Knochen, Hand- und Armgelenk, Durchblutungsstörungen der Hände und/oder der peripheren Nerven der Hand verursacht.People are often significant at their workplace exposed to mechanical vibrations, the cause of used working aids caused. Especially when using by compressed air operated lances, hammering and comparable pneumatic tools cause vibrations, vibrations and shocks that be transferred from the tool to the human body. In more frequent and long-term exposure of partial body vibrations can this to hand-arm vibration syndrome to lead, which irreversible degenerative changes to cartilage, bone, Hand and wrist joint, circulatory disorders of the hands and / or caused by the peripheral nerve of the hand.

Vibrationen stellen mechanische Schwingungen dar und entstehen durch die Einwirkung von äußeren Kräften auf feste Strukturen. Die Schwingungen entstehen durch wechselseitige Speicherung der Energie innerhalb der Struktur in eine dynamische Hin- und Herbewegung. Dieser dynamische Vorgang ist charakterisiert durch die Größe der Auslenkung, die Amplitude, und der Häufigkeit des Wechsels der Bewegungsrichtung, der Frequenz.vibrations represent mechanical vibrations and are caused by the action from external forces solid structures. The vibrations are created by reciprocal Storage of energy within the structure in a dynamic Float. This dynamic process is characterized by the size of the deflection, the amplitude, and the frequency the change of direction of movement, the frequency.

In der Praxis werden tieffrequente Schwingungen als Erschütterung oder Stoß, und hochfrequente Schwingungen als Vibration bezeichnet.In In practice, low-frequency vibrations as vibration or push, and high-frequency vibrations called vibration.

Zum Verringern der Amplitude von periodischen Bewegungen zwischen Teilen einer Maschine werden Schwingungsdämpfer, bei einem Auto z.B. Stoßdämpfer, eingesetzt, welche die Bewegungsenergie in Wärmeenergie umwandeln. Insbesondere soll hierbei die Bildung von Resonanzschwingungen verhindert werden.To the Decrease the amplitude of periodic movements between parts In a machine vibration damper, in a car e.g. Shock absorbers, used, which the kinetic energy into heat energy convert. In particular, this should prevent the formation of resonance vibrations become.

Dämpfer besitzen stets eine Antriebs- und eine Antriebsseite, welche beweglich miteinander verbunden und für einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich der Bewegung ausgelegt sind, in dem die Dämpfung optimal funktioniert. Bei darüber hinausgehenden schnelleren Bewegungen wirkt der Dämpfer dagegen wie ein starres Übertragungselement welches die Bewegung von der Antriebsseite auf die Abtriebsseite überträgt, und bei zu langsamer Bewegung verformt sich der Dämpfer ohne die Bewegung abzudämpfen.Own damper always a drive and a drive side, which are movably connected and for designed a specific speed range of movement are in which the damping works optimally. At about Beyond faster movements, the damper acts against it like a rigid transmission element which transmits the movement from the drive side to the output side, and if the movement is too slow, the damper deforms without damping the movement.

Bedingt durch unterschiedliche Beschaffenheit von zu bearbeitenden Oberflächen und Werkstücken entstehen bei der Anwendung von Stemmlanzen, Hämmern und vergleichbaren Werkzeugen unterschiedlichste Schwingungen im hoch- und niederfrequenten Bereich. So verursacht das Abschaben eines Stahlträgers von anhaftenden Beton mithilfe einer Druckluft betriebenen Stemmlanze harte Schläge beim Auftreffen des Schabers auf den Stahlträger sowie eine sich aufschaukelnde hochfrequente Schwingung die oberhalb der Schlagfrequenz des Hammers liegt. Auch der Angriffswinkel der z.B. Stemmlanze bewirkt unterschiedliche Schwingungen.conditioned by different nature of surfaces to be machined and workpieces arise when using lances, hammers and similar tools Different vibrations in the high and low frequency range. Thus, the scraping of a steel beam causes adhering concrete Using a compressed air powered lance hard blows when Impact of the scraper on the steel beam and a aufschaukelnde high-frequency vibration that is above the beat frequency of the hammer. Also, the attack angle of e.g. Stemm lance causes different Vibrations.

Der Erfindung liegt die Schaffung einer Möglichkeit zugrunde hochfrequente und niederfrequente Schwingungen unabhängig von der Beschaffenheit der zu bearbeitenden Fläche oder des zu bearbeitenden Werkstücks abzubauen um nachhaltigen schädlichen Auswirkungen entgegenzuwirken.Of the Invention is the creation of a possibility based high-frequency and low frequency vibrations regardless of the nature of the to be machined surface or the workpiece to be machined reduce sustainable harmful Countering effects.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der hochfrequente Schwingungsanteil durch ein Druckluftpolster in Form der Umwandlung in Wärmeenergie und der niederfrequente Schwingungsanteil durch mechanische Verformung einer vorgespannten Feder abgebaut werden, und zwar derart, dass die Niederfrequenzdämpfung erst nach Beaufschlagung mit Druckluft und arbeitsamen Wirkens des Hochfrequenzdämpfers erfolgt. Derart ist es möglich auch über der in der VDI2057 genannten Frequenzbewertung genannten Frequenzbereiche von 8 bis 1000Hz bzw. 6,3 bis 1250 Hz liegende Frequenzen abzubauen.According to the invention this is achieved in that the high-frequency vibration component by a compressed air cushion in the form of conversion into heat energy and the low-frequency Vibration fraction due to mechanical deformation of a preloaded spring be degraded, in such a way that the low-frequency attenuation after exposure to compressed air and laborious action of the high-frequency damper takes place. That's how it's possible also over the frequency ranges mentioned in VDI2057 from 8 to 1000Hz or 6.3 to 1250 Hz to reduce frequencies.

11
Verschraubungscrew
22
Drehsperre und Arbeitswegbegrenzerturnstile and Arbeitswegbegrenzer
33
Äußerer KolbenOuter piston
44
Druckscheibe Federthrust washer feather
55
Sicherungfuse
66
Zylindercylinder
77
Ruhe-RückholfederResting return spring
88th
Druckfedercompression spring
99
PassfederAdjusting spring
1010
Innerer Kolbeninner piston

Claims (9)

Schwingungsdämpfer für Hochfrequenzbereich und Niederfrequenzbereich für Stemmlanzen und Druckluftwerkzeuge allgemein, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zylinder (6) ein äußerer Kolben (3) als Hochfrequenzdämpfer gelagert ist, in dem sich ein weiterer innerer Kolben (10) als Niederfrequenzdämpfer befindet, wobei beide Kolben (3,10) durch axial wirkende Druckfedern (7,8) in einer vorgegebenen Ruheposition gehalten werden und die Federkraft der Ruherückholfeder (7) geringer ist als die Kraft der Preßluft und die Federkraft der Druckfeder (8) des Niederfrequenzdämpfers größer ist als die der Ruherückholfeder (7), sodaß die Niederfrequenzdämpfung erst beim Zusammenpressen der Ruherückholfeder (7) nach Beaufschlagung durch Preßluft erfolgen kannVibration damper for high frequency range and low frequency range for lances and pneumatic tools in general, characterized in that in a cylinder ( 6 ) an outer piston ( 3 ) is mounted as a high-frequency damper, in which a further inner piston ( 10 ) is located as a low-frequency damper, with both pistons ( 3 . 10 ) by axially acting compression springs ( 7 . 8th ) are held in a predetermined rest position and the spring force of the return spring ( 7 ) is less than the force of the compressed air and the spring force of the compression spring ( 8th ) of the low-frequency damper is greater than that of the return spring ( 7 ), so that the low-frequency damping only when compressing the Ruherückholfeder ( 7 ) can be done after exposure to compressed air Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsbereich, in dem sich die Feder (8) für den Niederfrequenzdämpfer befindet durch eine Bohrung mit dem druckführenden Stichkanal verbunden ist, sodaß ein stetiger Druckausgleich erreicht wird, der so hoch ist, wie der Arbeitsdruck des zu dämpfenden Werkzeugs.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the working area in which the spring ( 8th ) for the low-frequency damper is connected through a bore with the pressure-conducting branch channel, so that a steady pressure equalization is achieved, which is as high as the working pressure of the tool to be damped. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (8) des Niederfrequenzdämpfers durch eine mit Außengewinde versehene Druckscheibe (4) vorgespannt werden kann.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the spring ( 8th ) of the low-frequency damper by an externally threaded thrust washer ( 4 ) can be biased. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruherückholfeder (7) durch eine mit Innengewinde versehene Sicherung (5) vorgespannt werden kann.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the return spring ( 7 ) by an internally threaded fuse ( 5 ) can be biased. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beaufschlagung mit Preßluft der äußere und der innere Kolben gegen den Widerstand der Ruherückholfeder (7) nach außen in Betriebsposition gedrückt wirdVibration damper according to claim 1, characterized in that when exposed to compressed air of the outer and the inner piston against the resistance of the return spring ( 7 ) is pressed outwards into the operating position Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich hinter den Stirnflächen des äußeren und des inneren Kolbens ein Druckluftpolster aufbaut mit dem hochfrequente Schwingungen und Vibrationen abgebaut und in Wärmeenergie umgewandelt werden.vibration according to claim 1, characterized in that behind the end faces of the outer and the inner piston builds up a compressed air cushion with the high-frequency vibrations and vibrations are reduced and converted into heat energy. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß niederfrequente Schwingungen, Vibrationen und Stöße durch die Feder (8) des axial verschiebbaren inneren Kolbens (10) in Verformungsenergie (Wärmeenergie) umgewandelt werden.Vibration damper according to claim 1, characterized in that low-frequency vibrations, vibrations and impacts by the spring ( 8th ) of the axially displaceable inner piston ( 10 ) are transformed into deformation energy (heat energy). Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte durch Kompression und Verformung entstehende Wärmeenergie durch die Preßluft des zu betreibenden Werkzeugs abtransportiert wirdvibration according to claim 1, characterized in that the whole by compression and deformation resulting heat energy through the compressed air of the tool to be operated is removed Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, der gesamte Schwingungsdämpfer als eine Einheit in gängige Luftlanzen (Stemmlanzen) ohne großen Aufwand eingebaut bzw. nachgerüstet werden kann.vibration according to claim 1, characterized in that the entire vibration damper as a unit in common Air lances (Stemm lances) installed without much effort or retrofitted can be.
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