DE1800960B2 - Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen oder Schwingungsdämpfer können beispielsweise im beweglichen Gegenhalter von Fräsmaschinen, wie sie etwa die US-PS 24 12 499 zeigt, verwendet werden. Die typische Sc^u.wingungsaufzeichnung einer Werkzeugmaschine zeigt in vertikaler Richtung die Schwingungsamplituden über den Schwingungen in horizontaler Richtung. Ohne einen Schwin- gungsdähipfer besitzt die Eigenfrequenz der Maschinenkonstruktion im allgemeinen eine sehr ausgeprägte Resonanzspitze. Nach dem Einbau eines Dämpfers ist der Frequenzverlauf der Maschine erheblich abgeschwächt und weist statt der einen Resonanzspitze is deren zwei auf. Diese beiden Spitzen zeigen eine bedeutend größere dynamische Steilheit als bei der Maschine ohne Schwingungsdämpfer und sind bei der Maschine mit richtig abgestimmtem Schwingungsdämpfer von annähernd gleicher Größe. Mas Minimum in der Einsattlung zwischen den beiden Spitzen entspricht der Eigenfrequenz des Schwingungsdämpfers. Wenn der Schwingungsdämpfer nicht genau abgestimmt ist, wird eine der Spitzen stärker unterdrückt, wodurch sich die Schwingungsamplitude der anderen Spitze erhöht

Die Einstellung der Eigenfrequenz des Schwingungsdämpfers auf eine höhere oder niedrigere Freuqenz, um zwei Spitzen annähernd gleicher Größe zu erhalten, wurde durch Hinzufügen oder Wegnehmen von Gewicht oder durch Verändern des Materials des Dämpferelementes bewirkt

Diese Methode befriedigt jedoch nur dann, wenn die Eigenfrequenz der Werkzeugmaschine als konstant angenommen werden kann und der Dämpfer auf diese Frequenz abgestimmt ist.

Schwierigkeiten ergeben sich aber, wenn die Eigenfrequenz in Abhängigkeit von der Stellung eines Maschinenteiles sehr stark variiert. So wird bei Fräsmaschinen durch das Aufspannen, durch Gegcnhalter- und Aufspanntischstellung usw. die Eigenfrequenz erheblich beeinflußt, so daß mit der ÄnderuLg der Eigenfrequenz der Werkzeugmaschine der Dämpfer aus der Resonanz kommt und seine Wirksamkeit beeinträchtigt wird. Zum Einhalten der richtigen Abstimmung ist es deshalb erforderlich, auch die Eigenfrequenz des Dämpfers zu verändern, wenn die Eigenfrequenz der Werkzeugmaschine variiert.

Dämpfungseinrichtungen sind im allgemeinen fest abgestimmte Schwingungsanordnungen u.id bestehen oft aus Dämpfermassen, die auf viscoelastischen Absorberelementen gelagert sind, wobei die Frequenz der Dämpfermasse nur innerhalb eines sehr beschränkten Frequenzbereiches durch Verändern der Vorspannung der Absorberelemente einstellbar ist. Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 32 42 791 bekannt und weist wenigstens eine Dämpfermasse und eine Lagerung für die Dämpfcrmasse auf, wobei die die Dämpfermasse federnd abstützende Lagerung ein viscoelastisches Absorberelement und *in Stützglied aufweist, an dem das Absorberelement gelagert ist, und wobei weiter die wirksame Steifigkeit des Absorberelementes verstellbar ist. Mit dieser Technik läßt sich jedoch die Eigenfrequenz nur um wenige Prozente verändern, was bei Schwankungen der Eigenfrequenz von Werkzeugmaschinen von 50% oder mehr nicht genügt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß mittels Einstellung der Steifigkeit der Absorberelemente über einen weiten Bereich der Frequenzbereich der Dämpfereinrichtung auf einen Maximalwert gebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale nach Anspruch 1 gelöst

Es ist zwar bekannt, die Federcharakteristik eines elastischen Körpers durch Veränderung der Anlageflächen zu verändern (DE-PS 7 23 5S6, DE-AS 10 81 279). Gemäß der Ausführungsform der DE-PS 7 23 596 wird die wirksame Elastizität des Dämpfungsblockes durch Hinzufügen oder Wegnehmen von Füllkörpern geändert, ohne jedoch die an der Dämpfung beteiligte Masse des Dämpfungsblockes bei der Einstellung zu ändern, wohingegen letzteres als solches bei der erfindungsgemäßen Lösung zur Einstellung der Dämpfungscharakteristik durchgeführt wird. Bei der Ausführung gemäß der DE-AS 10 81279 ändert sich die an der Dämpfung beteiligte Masse des Dämpfungselementes von selbst Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bleibt die für die Dämpfung wirksame Masse des viscoelastischen Dämpfungselementes für jede Einstellung konstant

Gemäß der Erfindung ist ein mit einer Mitteiöffnung versehenes viscoelastisches Absorberelement von annähernd konischer Form vorgesehen, das zusammengedrückt und in einer spitzzulaufenden Aussparung einer Dämpfermasse gehalten wird. Eine Tragwelle mit einer als Lagerung dienenden Steuerstelle oder -fläche wird durch das Absorberelement radial gehalten. Durch eine Relativbewegung zwischen dem Absorberelement und der als Lagerung dienenden Steuerstelle wird die Menge des zwischen Tragwelle und Dämpfermasse befindlichen Materials verändert. Z. B. wird bei Bewegung in einer Richtung automatisch die radiale Steifigkeit erhöht, indem die radiale Arbeitshöhe des viscoelastischen Absorberelements zwischen Tragwelle und der spitzzulaufenden Aussparung verringert wird. Wenn diese radiale Arbeitshöhe kleiner und kleiner wird, steigt die Steifigkeit dieses veränderbaren Absorberelements stark an. i£s wurde festgelegt daß über dem ausnutzbaren Bereich der Länge des viscoelastischen Absorberelements eine Veränderung der Steifigkeit von fast 10:1 erzielt wird.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein im allgemeinen ringförmiges viscoelastisches Absorberelement mit spitzzulaufender Innenfläche verwendet, das zwischen einer entsprechend zulaufenden Stirnseite einer Masse und einer Befestigungsvorrichtung komprimiert und gehalten wird, wobei die äußere Ringfläche zwischen der Dämpfermasse und einer als Lagerung dienenden Steuerstelle liegt. Die Bewegung zwischen viscoelatischem Absorberelement und der als Lagerung dienenden Steuerstelle verändert wieder die radiale Arbeitshöhe des Absorberelements, wodurch die Steifigkeit des Absorberelementes variiert wird.

Erfindungsgemäß wird weiter ein keilförmiges, streifenähnliches, viscoelastisches Absorberelement verwendet, das an seiner schrägabfallenden Seite in einer keilförmigen Ausnehmung einer Dämpfermasse komprimiert und gehalten wird, während eine seiner anderen Seiten zwischen der Dämpfermasse und einer tragenden Steuetstelle liegt. Die Steifigkeit des Absorberelementes wird wieder durch Verändern seiner Arbeitshöhe variiert.

Die Erfindung bezieht sich sowohl auf die Verwendung eines einzigen als auch mehrerer viscoelastischer

Absorberelemente, die auch aus verschiedenen Materialien zusammengesetzt sein können. Bei Verwendung mehrerer Absorberelemente können diese beispielsweise aus verschiedenen Zusammensetzungen bestehen, die ebenfalls zum Beeinflussen oder Steuern der in verschiedener Richtung auftretenden verschiedenen Schwingungsformen dienen können.

Es lassen sich auch viscoelüjtische Absorberelemente mit nicht gleichmäßig veränderbarem Querschnitt verwenden, d. h., die spitzzulaufenden Flächen müssen nicht gleichmäßig sein, sondern können konvex, konkav oder sinusförmig verlaufen und auch bei gleichmäßiger Ausbildung der spitzzulaufenden Flächen können sie je nach der geforderten Steifigkeitsänderung verschiedene Winkel besitzen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die viscoelastischen Absorbereiemente nicht von einheitlicher, kontinuierlicher Struktur sein müssen, sondern sich aus einer Vielzahl von Segmenten zusammensetzen können, ohne daß alle Segmente notwendig die gleiche Zusammensetzung und/oder Form des Materials aufweisen müssen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ebenfalls möglich, bei der die Verwendung mehrerer viscoelastischer Absorberelemente die Einstellung oder Positionierung wenigstens einer der als Lagerung dienenden Steuerstellen in einer Stellung gegenüber dem Absorberelement erlaubt, die in der Arbeitshöhe von der Stellung der übrigen Steuerstellen gegenüber deren Absorberelementen abweicht. Diese Einstellung kann zur Beeinflussung oder Steuerung einer oder mehrerer in verschiedenen Richtungen auftretenden Schwingungsformen dienen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es weiter in vorteilhafter Weise möglich, die Dämpfermasse gegenüber der tragenden Welle axial zu verstellen, ohne daß die letzte Stellung der Steuerstellen gegenüber den Absorberelementen verändert wird. Bei diesem Verschieben der Dämpfermasse können wiederum die in verschiedenen Richtungen auftretenden verschiedenen Schwingungsformen beeinflußt oder gedämpft werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Einstellung der Schwingungsdämpfung nicht nur durch eine manuell bewirkte Relativbewegung zwischen Absorberelement und Steuerstelle, sondern auch unter Verwendung automatischer Einstellglieder möglich ist Derartige Einstellglieder sprechen auf die Stellung und die Frequenz an und verändern selbsttätig durch Variieren der als Lagerung dienenden Steuerstelle die Steifigkeit der Absorberelemente.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen zum Teil geschnittenen Teilaufriß einer Werkzeugmaschine,

F i g. 2 einen Schnitt durch ein eingebautes viscoelastisches Absorberelement,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 durch das in F i g. 2 gezeigte Absorberelement,

Fig.4a, 4b und 4c verschiedene Ansichten von viscoelastischen Absorberelementen,

Fig.5a, 5b und 5c eine modifizierte Form eines viscoelastischen Absorberelementes,

F i g. 6 einen modifizierten, vergrößerten Schnitt durch den in F i g. 1 gezeigten Schwingungsdämpfer,

Fig.7 einen modifizierten Schnitt des in Fig.6 gezeigten Schwingungsdämpfers,

Fig.8 einen weiteren modifizierten vergrößerten Schnitt des Schwingungsdämpfers nach F i g. 1,

F i g. 9 einen modifizierten vergrößerten Schnitt des Schwingungsdämpfers nach Fig. 1,

F i g. 10 einen Schnitt durch einen Schwingungsdämpfer mit mehreren Dämpfermassen,

Fig. 11 einen Schnitt eines Schwingungsdämpfers mit einem einzigen viscoelastischen Absorberelement,

Fig. 12 einen Schnitt eines Schwingungsdämpfers, der den Einbau einer anderen Ausführungsform des ίο viscoelastischen Absorberelementes zeigt,

Fig. 13a einen Schnitt nach der Linie 13-13 in F ig. 12, Fig. 13b einen modifizierten Teilschnitt längs der

Linie 13-13 in F i g. 12, der die Verwendung eines Segmentes für das viscoelastische Absorberelement zeigt,

Fig. 13c eine modifizierte Form des viscoelastischen Absorbereiementsegmentes nach F i g. i3b,

Fig. 13d eine modifizierte Form des viscoelastischen Absorbereiementsegmentes nach Fi g. 13c,
F i g. 14 einen Schnitt durch einen Schwingungsdämpfer, der den Einbau weiterer Ausführungsformen von viscoelastischen Absorberelementen zeigt,
F i g. 15 einen Schnitt längs der Linie 15-15 in F i g. 14, Fig. 16a und 16b mehrere Ansichten von verwendeten viscoelastischen Absorberelementen, wie sie sich beispielsweise in den F i g. 14 und 15 finden,

Fig. 17 einen Schnitt eines weiteren Schwingüngsdämpfers, der sich an jedem Werkzeugmaschinenteil anbringen läßt,

Fig. 18 einen Schnitt entlang der Linie 18-18 in Fig. 17,

Fig. 19a einen Schnitt durch eine selbsttätige Einstellvorrichtung für einen an einer Werkzeugmaschine montierten Schwingungsdämpfer,
J5 F i g. 19b einen Teil einer geschnittenen Seitenansicht der selbsttätigen Einstellvorrichtung nach F i g. 19a,

Fig. 19c einen Teil der Frontansicht der selbsttätigen Einstellvorrichtung nach F i g. 19a und

F i g. 20 ein Blockschaltbild einer weiteren automatisehen Einstellvorrichtung für einen an einer Werkzeugmaschine montierten Schwingungsdämpfer.

F i g. 1 zeigt eine aufgeschnittene Teilansicht einer Universalfräsmaschine 8 mit einem auf dem Maschinenständer 10 verschiebbaren Gegenhalter 9. Die Ständergleitfläche 11 trägt das (Consol 12, den Längsschlitten 13 und den Aufspanntisch 14, die sämtlich gegeneinander verschiebbar sind. Der Spanndorn 16 mit dem daran befestigten Fräser 18 ist am einen Ende in dem vom Gegenhalter 9 ausgehenden Spanndornlager 17 und am anderen Ende über die aus dem Ständer 10 kommende Spindel 15 drehbar gelagert Der aus dem Gegenhaltergehäuse bzw. dem Stützglied 19 mit den Kammern 20 bestehende Gegenhalter 9 besitzt in zwei Kammern 20 eine durchbohrte hintere Platte 37 und eine durchbohrte vordere Platte 38, die mit Schrauben 21 befestigt sind. Im vorderen Gegenhalterhohlraum 36 befindet sich der in den Platten 37,38 gelagerte Schwingungsdämpfer 22. Der Schwingungsdämpfer 22 besteht aus der abgestuften Tragwelle 24 mit den vorderen und hinteren als Traglager dienenden Steuerstellen 25, 26 an den vorspringenden Stufenteilen, wobei die Welle 24 in den Platten 31, 38 gelagert ist, aus der in der Mitte durchbohrten Dämpfermasse 23 mit einer spitz zulaufenden Ausnehmung 23b, die die Welle 24 umschließt und aus einem vorderen und einem hinteren viscoelastischen Absorberelement 27, 28, die die Dämpfennasse 23 lagern. Die viscoelastischen Absorbereiemente 27, 28 sind zwischen den Stirnseiten der

Dämpfermasse 23 und einer durchbohrten vorderen und einer durchbohrten hinteren Befestigung 29 bzw. 30 angeordnet, wobei die letztere mit einer spitz zulaufenden Ausnehmung 305 versehen ist. Wie man am besten aus Fig.6 erkennt, ist eine Einstellschraube 32, deren Kopf zwischen der Dämpfermasse 23 und der Frontbefestigung 29 gehalten ist, mit dem Kernteil 34 in einem Gewindestück 35 verbunden, das sich in der Gewindebohrung 31 der vorderen Platte 38 befindet. Die runde Stirnfläche des Gewindestücks 35 ist entsprechend geschlitzt oder ausgespart, um das Einfügen eines Schraubenschlüssels oder Schraubenziehers zu ermöglichen. Der beispielsweise in der Fräsmaschine 8 angeordnete Schwingungsdämpfer 22 arbeitet abhängig vom Aufspannen und der Stellung des Gegenhalters 9 wie folgt: Während des Betriebes vibriert der Gegenhalter 9 mit seiner Eigenfrequenz, die (aufgrund von Versuchen) im Schwingungsbereich des Schwingungsdämpfers 22 liegt. Durch Drehen der Schraube 32 in der Bohrung 31 werden die Dämpfermasse 23 und die viscoelastischen Absorberelemente 27, 28 gegenüber der vorderen und hinteren Steuerstelle 25, 26 auf der Welle 24 bewegt, wodurch, in Abhängigkeit von der Drehrichtung, die Menge des viscoelastischen Absorberelementmaterials zwischen den Steuerstellen 25, 26 und den Gehäusen der viscoelastischen Absorberelemente zwischen der Dämpfermasse 23 und der vorderen sowie der hinteren Befestigung 29, 30 vergrößert oder verkleinert wird. Beispielsweise wird durch Bewegung der Dämpferniasse 23 nach rechts die radiale Arbeitshöhe der viscoelastischen Absorberelemente 27, 28 verringert und dadurch ihre Steifigkeit erhöht, so daß die Eigenfrequenz des Schwingungsdämpfers höher wird. Sobald der Dämpfer 22 infolge Einstellung an der Schraube 32 die Frequenz des Gegenhalters 9 erreicht, absorbiert der an den viscoelastischen Absorberelementen 27, 28 hängende Dämpfer 22 diese Schwingungen und ermöglicht einen ruhigen Betrieb der Maschine 8.

Die viscoelastischen Absorberelemente 27, 28 stimmen im allgemeinen in Größe, Form und Material überein, obgleich diese Eigenschaften im Bedarfsfall geändert werden können, um in verschiedenen Richtungen auftretende unterschiedliche Schwingungsformen beeinflussen oder dämpfen zu können. Die F i g. 4a, 4b und 4c zeigen mehrere Ansichten eines unbelasteten, im allgemeinen kegelstumpfförmigen viscoelastischen Absorberelementes 27 mit einer kleinen ringförmigen Stirnfläche 59. Die große ringförmige Stirnfläche 61 besitzt eine ausgesparte Ringstellung 60 für einen begrenzten Oberflächenkontakt. Die schräg abfallende Seitenfläche 62 geht in die zur Ringfläche 61 senkrechte Zylinderfläche 62c über. Eine durchgehende zentrale öffnung 58 weist eine zu den Stirnflächen 59, 60 annähernd senkrechte Innenfläche bzw. Stützfläche 586 auf. Das viscoelastische Absorberelement 27 schließt im unbelasteten Zustand einen Winkel λ von 84° zwischen den Seiten 62 ein, während die zentrale Öffnung 58 einen eingeschlossenen Winkel β von 7" besitzt Die Fig.5a, 5b und 5c zeigen eine modifizierte Ausführungsform eines annähernd kegelstumpfförmigen, viscoelastischen Absorberelementes 64 von ähnlicher Form und Gestalt wie die in den Fig.4a, 4b und 4c gezeigten Absorberelemente, mit der Ausnahme, daß die Fläche 63 nicht gleichförmig geneigt ist, sondern, wie in F i g. 5c gezeigt, konvex oder aber auch konkav oder sinusförmig usw. Die Fläche 63 geht ebenfalls in die zur Ringfläche 61 senkrechte Zylinderfläche 63cüber.

In den F i g. 2 und 3 ist der Einbau des viscoelastischen Absorberelementes 27 im Schnitt dargestellt. Die Relativbewegung zwischen der abgestuften Tragwelle 24 und der Dämpfermasse 23 verändert die Höhe h des Elementes 27, zwischen der als Lagerung dienenden Steuerstelle 25 und der schrägen Fläche 62 des Elementes 27, wodurch die Steifigkeit des Elementes 27 variiert wird. Es ist zu beachten, daß die Aussparung 62r die Ausdehnung der Elemente 27,28 erlaubt und eine zu starke Krafteinwirkung auf die Ringfläche 61 verhindert. Wenn eine solche Aussparung vorhanden ist, entweder in der Dämpfermasse 23 oder in der hinteren Befestigung 29, können sich die schräge Fläche 62 und die Ringfläche 61 des Elementes 27 so lange ausdehnen, bis sie sich schneiden, wobei die Zylinderfläche 62c verschwindet Außerdem kann der Ringteil 60 weggelassen werden, wenn eine geeignete Aussparung in der angrenzenden Wand der hinteren Befestigung 29 vorgesehen wird. Die Länge L stellt den ausnutzbaren Bereich des Absorberelementes 27 dar, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Steifigkeitsänderung von ungefähr 10 :1 erlaubt.

Bei dem in den F i g. 2 und 3 gezeigten Einbau besitzt das eingebaute kegelförmige Element 27 zwischen den Seiten 62 einen eingeschlossenen Winkel Φ von 90°. Die Aussparung 236 in der Dämpfermasse 23 weist einen Winkel von 90° auf. Die zentrale öffnung 58 ist nicht konisch. Durch das Eindrücken des im unbelasteten Zustand 84° großen Konus in die Aussparung von 90° wird eine gleichmäßige Druckverteilung auf der geneigten Fläche 62 erzielt, der eingeschlossene Winkel β von 7° in der öffnung 58 verschwindet und eine Kräftekonzentration auf der Ringfläche 61 wird vermieden. Offensichtlich können der Konuswinkel χ des unbelasteten Elementes 27, der Konuswinkel Φ des eingebauten Elementes 27 ebenso wie auch der eingeschlossene Winkel der Aussparung 236 in der Dämpfermasse 23 etwas größer oder kleiner als die hier angegebenen Werte sein. Aus Herstellungsgründen ist jedoch die Form mit den angegebenen Werten zu bevorzugen. Eine wirksame Einpassung mit ca. 0,25— 0,5 mm zwischen der öffnung 58 und der größeren Stufe der Welle 24 gewährleistet die richtige Halterung der Welle 24.

In F i g. 6 ist der Schwingungsdämpfer 22 nach F i g. 1 in einem modifizierten, vergrößerten Schnitt dargestellt Der Schwingungsdämpfer 39 nach F i g. 6 unterscheidet sich vom Schwingungsdämpfer 22 lediglich durch eine Aussparung 41 für eine Hebeöse und durch die Verwendung einer abgeänderten Dämpfermasse 40a, die zusätzlich zu der vorderen Aussparung 40c noch zwei Bohrungen 406 besitzt, in die je eine Ausgleichsfeder 44, ein abgestuftes Distanzstück 43 und ein Verschlußstopfen eingesetzt sind. Die Federn 44, die mit einem Ende an der Tragwelle 24 anliegen, stehen unter Druck und gleichen somit das Gewicht der Dämpfermasse 40a annähernd aus, so daß praktisch keine statischen Scherkräfte an den viscoelastischen Absorberelementen 27, 28 auftreten. Durch Drehen der Einstellschraube 32, beispielsweise im Schwingungsdämpfer 22, wird die Dämpfermasse 40a gegenüber der Abstufung der Tragwelle 24 verschoben, so daß sich die Höhe Λ des viscoelastischen Absorberelementes 27 bzw. 28 ändert Der ausnutzbare Arbeitsbereich der Absorberelemente 27, 28 wurde so festgelegt, daß eine Steifigkeitsänderung von ungefähr 10:1 erzielt wird.

Fig.7 zeigt einen modifizierten Schnitt durch den Schwingungsdämpfer 39 nach Fig.6. Der Schwin-

gungsdämpfer 72 in F i g. 7 unterscheidet sich von diesem nur durch das Einfügen von zwei viscoelastischen Arretierungsringen 57 und durch die Verwendung einer modifizierten abgestuften Tragwelle 45 sowie durch eine modifizierte vordere und hintere Platte 53 bzw. 49. Die vordere Platte 53 ist mit einer zentralen Gewindebohrung 54 versehen. Ihre Rückseite ist durch ein zentrales, ringförmiges Teil 55 n.it einem Hohlraum 56 verlängert Die zentral durchbohrte hintere Platte 49 besitzt einen glatten Abschnitt 50 und einen Gewindeabschnitt 51, der eine Begrenzungsschraube 52 aufnimmt. Die abgestufte Tragwelle 45 besitzt eine vordere und eine hintere Steuerstelle 46 bzw. 47. Von den Wellenenden gehen die Schraubabschnitte 48 aus. Der Durchmesser der Steuerstellen 46, 47 und der Durchmesser des Hohlraumes 56 und des Bohrungsabschnittes SO sind praktisch gleich und die Steuersteiien 46, 47 sind in letzteren beweglich gelagert. Die Gewindeabschnitte 48 liegen in den Gewindebohrungen 5t und 54. Die kreisförmigen Stirnflächen der Gewindeabschnitte 48 sind entsprechend geschlitzt oder ausgespart, um das Einführen eines Schraubenziehers oder eines anderen Drehwerkzeuges zu ermöglichen. Durch Drehen der Welle 45 werden die tragenden Steusrstellen 46, 47 gegenüber der Dämpfermasse 40a und den Absorberelementen 27, 28 verschoben, wodurch, in Abhängigkeit von der Drehrichtung, die Menge des viscoelastischen Elementmaterials zwischen der Dämpfermasse 40a und der vorderen bzw. der hinteren Befestigung 29 bzw. 30 entweder größer oder kleiner wird. Die Dämpfermasse 40a ist zwischen vorderer und hinterer Platte 53, 49 durch zwei viscoelastische Arretierungsringe 57 elastisch gehalten. Die Gewindeabschnitte 48 an den beiden Enden der Tragwelle 45 dienen ebenso wie die Gewindebohrungen 51 und 54 der Endplatten 49 und 53 zum Vorspannen der viscoelastischen Arretierungsringe 57 und ergänzen den Schwingungsdämpfer 39. Außerdem müssen die Gewindeabschnitte 48 und die Gewindebohrungen 51, 54 gleiche Gewindesteigung aufweisen, damit die Vorspannung der Ringe 57 beim Verschieben der Tragwelle 45 nicht verlorengeht Die Begrenzungsschraube 52 und der Hohlraum 56 begrenzen die axiale Beweglichkeit der Tragwelle 45.

Der Schwingungsdämpfer 75 in Fig.8 enthält eine Dämpfermasse 67 mit einer Aussparung 41 für eine Hebeöse sowie mit der Masse aus einem Stück bestehende, sich in axialer Richtung erstreckende Tragzapfen 66 mit einer vorderen und einer hinteren Steuerstelle 68 bzw. 69. In den beiden viscoelastischen Absorberelementen 27, 28 ist die Dämpfermasse 67 gelagert Die hintere Arretierung 85 mit der durchbohrten hinteren Platte 70 besitzt eine konische Ausnehmung 706 und ist mit einer hinteren durchbohrten Arretierungsplatte 71 verbunden, während das hintere viscoelastische Absorberelement 28 dazwischen angeordnet ist Die vordere Arretierung 82 zeigt eine durchbohrte vordere Platte 73 mit einer konischen Ausnehmung 736 und ist mit einer durchbohrten vorderen Arretierungsplatte 74 verbunden, während das vordere viscoelastische Absorberelement 27 dazwischen angeordnet ist Die Ausnehmungen 62r ermöglichen ein Ausdehnen der Elemente 27 und 28. Die Stellschraube 32 ist an der Dämpfermasse 67 durch die Befestigungsplatte 65 gehalten. Durch Drehen der Schraube 32 wird die Dämpfermasse 67 mit den Steuerstellen 68,69 gegenüber den Absorberelementen 27, 28, die in den Traglagern 82, 85 arretiert sind, verschoben, wodurch die Steifigkeit der Absorberelemente 27,28 variiert wird. Der Schwingungsdämpfer 75 erlaubt auch ein axiales Einstellen der hinteren Steuerstelle 69 gegenüber dem hinteren Lagerelement 28, ohne daß hierdurch das Verhältnis zwischen der vorderen Steuerstelle 68 und dem vorderen Absorberelement 27 geändert wird. Zu diesem Zweck wird die Feststellschraube 21a in der Wand der Kammer 20 gelöst und mittels des an der vorderen Arretierung 82

ίο angebrachten Handgriffes 76 die axialbewegliche vordere Arretierung 82 entweder nach rechts oder links gedreht, wodurch auch die Dämpfermasse 67 bewegt wird, da die Stellschraube 32 eine starre Verbindung herstellt die gleichzeitig die axiale Bewegung zwischen der vorderen Steuerstelle 68 und dem vorderen Absorberelement 27 aufhält. Diese Verstellung kann zum Beeinflussen oder Dämpfen verschiedener in unterschiedlichen Schwingungsrichtungen auftretender Schwingungsformen Anwendung finden.

Der Schwingungsdämpfer 117 nach F i g. 9, die einen weiteren vergrößerten und modifizierten Schnitt des Schwingungsdämpfers nach F i g. 1 zeigt, enthält eine Dämpfermasse 109 mit einer zentralen Gewindebohrung. Die Dämpfermasse 109 ist in den Absorberelementen 27, 28 gelagert. Die zum Teil mit Gewinde versehene Tragwelle 110 geht durch die Dämpfermasse 109 und besitzt vordere Steuerstellen lila, 1116 und eine hintere Tragbüchse 116 mit den an der abgestuften Tragwelle 110 fest angebrachten Steuerstellen 112a und

1126. Die hintere Arretierung 118 zeigt eine hintere durchbohrte Platte 113 mit einer konischen Ausnehmung 1136, die auf einer Seite durch die hintere Verschlußplatte 1156 verschlossen und auf der anderen Seite mit der durchbohrten hinteren Arretierungsplatte 114 verbunden ist, während das hintere Absorberelement 28 dazwischenliegt. Die vordere Arretierung 119 weist eine durchbohrte vordere Platte 121 mit einer konischen Ausnehmung 1216 auf und ist mit der durchbohrten vorderen Arretierungsplatte 122 verbunden, während das vordere Absorberelement 27 dazwischen angeordnet ist. Die Ausnehmungen 62r erlauben eine Ausdehnung dtr Elemente 27 und 28. Der Kopf 33 der Stellschraube 32 ist mit der Dämpfermasse 109 durch die Befestigungsplatte 65 verbunden. Das Gewindestück 35 liegt in der in der Bohrung 125 der vorderen Arretierung 119 durch die Feststellschraube 126 gesicherten, verschiebbaren und innen mit Gewinde versehenen Büchse 124. Durch Drehen der Stellschraube 32 werden die Dämpfermasse 109 und die Steuerstellen lila und 1116,112a und 1126 gegenüber den in den Arretierungen 119, 118 gehaltenen Absorberelementen 27, 28 verschoben, wodurch die Steifigkeit der elastischen Absorberelemente 27, 28 verändert wird. In Abhängigkeit von der Lage der Dämpfermasse 109 gegenüber der Tragwelle 110 werden entweder die Steuerstellen lila und 112a oder 1116 und 1120 verwendet Der Abstand, der die ersten Steuerstellen lila, 112a von den zweiten Steuerstellen 1116,1126 trennt, entspricht dem ausnutzbaren Bereich der elastischen Absorberelemente 27, 28, die praktisch gleich sind. Der Schwingungsdämpfer 117 ermöglicht ebenfalls eine axiale Einstellung der Dämpfermasse 109 gegenüber der Tragwelle 110, ohne daß die letzte Einstellung der Steuerstellen lila, 1116, 112a, 1126 gegenüber den Absorberelementen 27, 28 verändert wird. Dies geschieht wie folgt: Die kreisrunde Stirnfläciie der Steuerstelle lila ist geschlitzt und die Steuerwelle 110 kann in jeder Richtung mit Hilfe eines

durch die abgestufte Bohrung 123 in der vorderen Platte 122 eingeführten Drehwerkzeuges in jeder Richtung bewegt werden. Dadurch verändert sich gleichermaßen das ursprüngliche Verhältnis zwischen den Steuerstellen lila, 11 Xb, 112a, 1126 und den Absorberelementen 27, 28, während die Dämpfermasse 109 unverändert festgehalten wird. Nach dem Verschieben der Tragwelle 110 um den gewünschten Betrag wird die Stellschraube 32 so gedreht, daß die Steuerstellen 111 a, 111 b, 112a und 1 i2b wieder in ihre Ausgangsstellung kommen, so daß im Ergebnis lediglich das Verhältnis zwischen der Dämpfermasse 109 und der Tragwelle 110 geändert wurde, welche Änderung wieder zum Beeinflussen oder Dämpfen verschiedener Schwingungsformen in den verschiedenen Schwingungsrichtungen dienen kann. Die innen mit Gewinde versehene Büchse 124 kann nach Lösen der Feststellschraube 126 in der Bohrung 125 verschoben werden, um die Einstellung zwischen der Hülse 124 und der Stellschraube 32 so einstellen zu können, daß letztere einen ausreichenden Verstellbereich besitzt

Fig. 10 zeigt einen Teilschnitt eines Schwingungsdämpfers mit mehreren Därnpfermassen. Der Schwingungsdämpfer 88 in den Räumen 36 und 94 besteht aus den starr miteinander verbundenen Dämpfermassen 78,

79. Erstere besteht aus einem Stück mit der Tragwelle

80, die eine dazwischenliegende Steuerstelle 81 aufweist und ist über den Gewindeabschnitt 92 in der Gewindebohrung 93 der Dämpfermasse 79 gehalten. Ein dazwischen angeordnetes viscoelastisches Absorberelement 77, von gleicher Art wie die bereits beschriebenen Elemente 27,28, lagert die Dämpfermassen 78, 79. Eine ebenfalls dazwischenliegende Arretierungsplatte 83 mit einer konischen Ausnehmung 83b ist mit einer durchbohrten Arretierungsplatte 84 verbunden, während das Absorberelement 77 dazwischen angeordnet ist. Die vordere Platte 86 und die vordere Plattenarretierung 87 sind durchbohrt und miteinander verbunden. Die Ausnehmung 62r erlaubt die Ausdehnung des Elementes 77. Die Stellschraube 90 ist in der abgestuften Bohrung 89 der vorderen Platte 86 lose gehalten und beim Drehen in der Gewindebohrung 91 an einer Stirnseite der Dämpfermasse 78 durch die durchbohrte Plattenarretierung 87 gegen Verschieben gesichert. Durch Drehen der Stellschraube 90 werden die Dämpfermassen 78, 79 und die Steuerstelle 81 gegenüber dem viscoelastischen Absorberelement 77 verschoben, wodurch die Steifigkeit des Elementes 77 verändert wird. Die in Ausnehmungen 96 des Gegenhalterunterteiles 95 gehaltenen und durch Zapfen 100 zentrierten Federn 97 gleichen das Gewicht der Dämpfermassen 78,79 in etwa aus, so daß praktisch alle statischen Scherkräfte vom Absorberelement 77 ferngehalten und Längsschwingungen der Dämpfermassen 78, 79 abgeschwächt werden.

F i g. 11 zeigt einen Schnitt durch einen Schwingungsdämpfer mit einem einzigen viscoelastischen Absorberelement Der im Hohlraum 36 liegende Schwingungsdämpfer 120 enthält eine Dämpfermasse 102, die eine vordere Dämpfermasse 103 mit einer konischen Ausnehmung 103Z> besitzt, die mit einer hinteren Dämpfermasse 104 verbunden ist Das viscoelastische Absorberelement 77 ist dazwischen angeordnet und lagert die Massen 103, 104. Die Trag- bzw. Lagerkonstruktion 105 besteht aus einem Stück mit einer abgestuften Tragwelle 107 mit einer Steuerstelle 108. Die durchbohrte vordere Platte 98 ist mit der ebenfalls durchbohrten vorderen Plattenarretierung 99 verbunden. Eine Ausnehmung 62r erlaubt die Ausdehnung des Elementes 77. Durch Drehen der Stellschraube 90 werden wie in Fig. J0 die Dämpfermasse 102 und die Steuerstelle 108 gegenüber dem viscoelastischen Absorberelement 77 verschoben, was wieder zu einer Veränderung der Steifigkeit des Elementes 77 führt Die in Ausnehmungen 96 des Gegenhalterunterteiles 95 gehaltenen und durch Zapfen 100 zentrierten Federn 97 gleichen das Gewicht der Dämpfermasse 102 in etwa aus, wodurch praktisch alle statischen Scherkräfte vom Absorberelement 77 ferngehalten und Längsschwingungen der Dämpfermasse 102 vermieden werden.

Fig. 12 bringt einen Schnitt durch einen Schwingungsdämpfer, der den Einbau einer anderen Ausführungsform des viscoelastischen Absorberelementes zeigt Der Dämpfer 144 enthält eine Dämpfermasse 143a mit einer konisch oder spitz zulaufenden Fläche 143c/. Eine abgestufte Traghülse 139 umgibt die Dämpfermasse 143a Die Traghülse 139 ist im Hohlraum 36 angebracht und besitzt eine vordere und eine hintere Stiuerstelle 141 bzw. 142. An den Stirnseiten der Dämpfermasse 143a sind eine vordere und eine hintere Befestigung 133, 137 angebracht, wovon die hintere Befestigung 137 einen konischen Flächenabschnitt 1376 aufweist. Vorderes und hinteres viscoelastisches Absorberelement 135, 136 sind zwischen der Dämpfermasse 143a einerseits und der vorderen bzw. hinteren Befestigung 133 bzw. 137 angeordnet, wobei die Elemente 135, 136 die Dämpfermasse 143a lagern. Im Gegensatz zur hinteren Platte 130 ist die vordere Platte 131 mit einer Gewindebohrung 132 versehen. Die Ausnehmungen 62r erlauben die Ausdehnung der Elemente 135,136. Die mit ihrem Kopf 33 zwischen der vorderen Befestigung 133 und der Dämpferniasse 143a gehaltene Stellschraube 32 greift mit einem Gewindestück 35 in die Gewindebohrung 132 der vorderen Platte 131, so daß durch Drehen der Stellschraube 32 die Dämpfermasse 143a und die Absorberelemente 135,136 gegenüber den Steuerstellen 141, 142 verschoben werden, woduich die Menge des viscoelastischen Materials zwischen der Traghülse 139 (ζ. B. an den Steuerstellen 141,142) und der Dämpfermasse 143a sich entweder vermehrt oder verringert.

Die viscoelastischen Absorberelemente 135, 136 sind in Größe, Form und Material in etwa gleich. Im Bedarfsfall können diese Eigenschaften jedoch zum Beeinflussen oder Dämpfen von in bestimmten Schwingungsrichtungen auftretenden unterschiedlichen Schwingungsformen abgeändert werden.

so Die Fig. 12 und 13a, wobei letztere einen Schnitt entlang der Linie 13-13 von Fig. 12 zeigt, lassen erkennen, daß das Element 135 annähernd ringförmig ist und eine schmale, ringförmige Stirnfläche 138 aufweist Eine breite, konzentrische und ebenfalls ringförmige Stirnfläche 145 ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 140 versehen, die einen begrenzten Oberflächenkontakt ergibt Die Außenfläche bzw. Stützfläche 134 ist annähernd senkrecht zu den Stirnflächen 138,145. Die geneigte Innenfläche 146 geht in die zur Ringfläche 145 senkrechte Zylinderfläche 146c über.

Die Fig. 13b, 13c und 13d sind modifizierte Teilschnitte entlang der Linie 13-13 in Fig. 12 und zeigen die Verwendung abgewandelter viscoeiastischer Absorberelementsegmente. Fig. 13b zeigt die Anwendung eines viscoelastischen Absorberelementes 150, das lediglich aus einem Segment des bereits beschriebenen Absorberelementes 135 besteht und wobei das Segment

150 in einer Ausnehmung 148a einer modifizierten Dämpfennasse 1436 gehalten ist Fig. 13c zeigt die Verwendung eines modifizierten viscoelastischen Absorberelementsegmentes 151, das dem Elementsegment 150 ähnelt, jedoch eine ebene, geneigte Innenfläche 149 aufweist, in einer Ausnehmung I486 einer modifizierten Dämpfermasse 143c gehalten ist und zur Fläche 149 senkrechte Kanten 165 besitzt Fig. 13d stellt die Anwendung eines modifizierten viscoelastischen Absorberelementes 152 dar, das dem Elementsegment 151 ähnelt, jedoch noch mit einer ebenen Außenfläche bzw. Stützfläche 167 versehen ist Das Element 152 wird zwischen der Ausnehmung 1486 der modifizierten Dämpfermasse 143c und der Steuerstelle 153 der modifizierten Traghülse 147 gehalten. Das Element 152 kann auch die Form des in den F i g. 16a, 16b gezeigten Absorberelementes 162 haben, das im folgenden noch beschrieben wird. Es lassen sich auch mehrere Segmente 150,151 oder 152 verwenden, ohne daß alle Segmente notwendig von gleicher Zusammensetzung und/oder Form sein müßten. Prinzip und Wirkungsweise sind genauso wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsformen. Absorberelementausnehmung und/oder Winkelabänderungen sind ebenso wie bei den vorherigen Ausführungsformtn anwendbar.

Die Fig. 14 und 15, wobei letztere einen Schnitt entlang der Linie 15-15 in Fig. 14 zeigt, sind Schnitte durch einen Schwingungsdämpfer mit einer weiteren Ausführungsform des viscoelastischen Absorberelementes. Der Dämpfer 179 enthält eine Dämpfennasse 164 mit schräger Fläche 1646. Er befindet sich in dem vom Oberteil 154, den Seiten 155a, 1556 und dem Unterteil 158 gebildeten Hohlraum 157 des Gegenhaltergehäuses 19. Die am Unterteil 158 angebrachte abgestufte Steuerplatte 159 zeigt eine erste und eine zweite Steuerstelle 160,161. Die Dämpfermasse 164 ist mit einer ersten und einer zweiten Befestigungsplatte 166, 171 versehen, wobei die Platte 166 mit einer schrägen Fläche 1666 und Bohrungen 166c versehen ist. Ein erstes und ein zweites viscoelastisches Absorberelement 162, 163 lagern die Dämpfermasse 164 und sind zwischen der Dämpfermasse 164 und der ersten bzw. der zweiten Befestigungsplatte 166 bzw. 171 angeordnet. Ausnehmungen 62r erlauben die Ausdehnung der Elemente 162,163. Der Kopf 174 einer Einstellvorrichtung 173 ist zwischen der Dämpfermasse 164 und der ersten Befestigungsplatte 166 angeordnet, während der Kernabschnitt 175 sich durch die Bohrung 168 der ersten Befestigungsplatte 166 und den Gewindeabschnitt 176 erstreckt, der am einen Ende mit einer Kurbel oder einer Wählscheibe 177 versehen ist. Der Kernabschnitt 175 ist in der Gewindebohrung 180 Jer Seitenwand 155 geführt. Drehen der Kurbel oder der Wählscheibe 177 in einer Richtung verschiebt die Dämpfermasse 164 und die Absorberelemente 162,163 gegenüber den Steuerstellen 160,161 und bringt mehr oder weniger viscoelastisches Absorbermaterial zwischen die Steuerplatte 159 und die Dämpfermasse 164. Zwischen der Befestigungsplatte 166 und der Wand 1556 eingeschlossene Druckfedern 190 liegen mit einem Ende in den Bohrungen 166c und mit dem anderen Ende an der Innenfläche 155c der Wand 1556 an. Die Federn 190 gewährleisten die richtige Lage der viscoelastischen Absorberelemente 162, 163 bzw. der Steuerstellen 160, 161.

Die viscoelastischen Absorberelemente 162 und 163 sind an sich in Größe, Form und Material gleich, können aber ebenfalls zum Beeinflussen oder Dämpfen von in verschiedenen Richtungen auftretendem unterschiedlichen Schwingungsformen im Bedarfsfall entsprechenc abgeändert werden.

Die Fig. 16a und 16b zeigen zwei Ansichten eine: s viscoelastischen Absorberelementes 162, das einer langgestreckten Kern mit Keilform im Querschnitt und zwei praktisch gleichen, parallelen Stirnflächen 178a 1786 besitzt Das Element wird begrenzt von sich rechtwinklig schneidenden großen Seiten 169a, 1696 wobei erstere einen zurückgesetzten Abschnitt 169c besitzt, mit dem sie über den Verbindungsabschnitt 169| verbunden ist, und letztere die Stützfläche darstellt Die schmalen Seiten 170a, 1706 stehen am abgewandten Ende der sich schneidenden großen Seiten 169a, 169i rechtwinklig zu diesen. Eine schräge Seite 172a verbindet die vom Schnitt der Seiten 169a, 169i abgewandten Enden der schmalen Seiten 170a, 1706 Senkrechte Parallelogramme 169q 1694 169Λ, 169i 170c, 170</und 1726 verbinden die Stirnflächen 178a und

1786. Eine Beanspruchung des Absorberelementes 162 am seitlichen Parallelogramm 169A und am schrägen Parallelogramm 1726 durch die Dämpfermasse 164 und die erste Befestigungsplatte 166 bewirkt einen Druck des Parallelogramms 169c/ gegen die Steuerstelle 160.

Selbstverständlich können zwischen dem Seitenparallelogramm 1726 ;nd der schrägen Fläche 1646 der Dämpfermasse 164 geeignete Verbindungsmittel vorgesehen werden. Durch Verschieben der Dämpfermasse 164 und damit auch des Absorberelementes 162 wird die Menge des tragenden viscoelastischen Absorbermaterials zwischen der abgestuften Steuerplatte 159 und der Dämpfermasse 164 verändert wodurch sich auch die Steifigkeit des Absorberelementes 162 verändert Sobald der Schwingungsdämpfer 179 infolge der Einstellung durch den Einstellmechanismus 173 die Schwingungsfrequenz des Gegenhalters 9 erreicht werden die Schwingungen vom Dämpfer 179 über die Aufhängung an den viscoelastischen Absorberelementen 162,163 absorbiert, so daß eine ruhige Arbeitsweise der Maschine erzielt wird. Die im vorherigen beschriebenen Modifikationen der Ausnehmungen an den Absorberelementen und/oder die Winkelveränderungen sind auch hier anwendbar. Die Fig. 17 und 18, wobei Fig. 18 einen Schnitt entlang der Linie 18-18 in Fig. 17 zeigt sind Schnitte einer weiteren an irgendeinem Werkzeugmaschinenteil installierbaren Dämpfungsvorrichtung. Der Schwingungsdämpfer 188 enthält eine Dämpfermasse 186 mit einer schrägen Fläche 1866. Das Bauteil 181 der Werkzeugmaschine besitzt eine vordere und eine hintere Steuerstelle 182,183. An der Dämpfermasse 186 sind eine vordere und eine hintere Befestigungsplatte 187,189 angebracht wobei die Platte 187 eine schräge Fläche 1876und Bohrungen 187caufweist Ein vorderes und ein hinteres viscoelastisches Absorberelement 184 bzw. 185 lagern die Dämpfermasse 186 und sind zwischen der Dämpfermasse 186 einerseits und der vorderen bzw. der hinteren Befestigungsplatte 187 bzw. 189 angeordnet. Der Kopf 33 der bereits beschriebenen Stellschraube 32 wird zwischen der Dämpfermasse 186 und der vorderen Befestigungsplatte 187 gehalten, während das Gewindestück 35 in der Gewindebohrung 196 des an dem Werkzeugmaschinenteil 181 befestigten Abschnittes 195 der Konsole 192 für die Stellschraube geführt ist. Durch Drehen der Schraube 32 wird wieder mehr oder weniger viscoelastisches Absorbermaterial zwischen das Werkzeugmaschinenteil 181 und die Dämpfermasse 186 gebracht, und zwar auf die gleiche

Weise und mit dem gleichen Erfolg, wie dies bereits beschrieben wurde. Druckfedern 190, deren eines Ende in den Bohrungen 187c festgelegt ist und deren anderes Ende auf den angrenzenden Abschnitt 195 der Konsole 192 für die Stellschraube drückt, bewirken auch hier die exakte Ausrichtung der viscc elastischen Absorberelemente 184, 185 bzw. der Steuerstellen 182, 183. Die viscoelastischen Absorberelemente 184 und 185 entsprechen in Größe, Form und Material den viscoelastischen Absorberelementen 162 und 163, die bereits beschrieben wurden.

Die Fig. 19a, 19b und 19c zeigen Teilansichten und einen Schnitt einer selbsttätigen Einstellvorrichtung für einen in einer Werkzeugmaschine montierten Schwingungsdämpfer. Der in dieser Ausführungsform automatisch eingestellte Schwingungsdämpfer 22 wurde bereits in F i g. 1 gezeigt und beschriebea Einzige Unterschiede sind die Weglassung der Stellschraube 32, die Abänderung der hinteren Befestigung 30 durch eine Ausnehmung 250a und eine Öffnung 2506 zum Durchführen des einen Endes eines Positionierelementes 248 und dessen Befestigung am Zapfen 247 sowie die Verwendung einer modifizierten hinteren Platte 230 mit einer weiteren Öffnung 232 zum Durchlaß des Positionierelementes 248. An der Oberseite des Maschinenständers 10 ist eine Übertragungsvorrichtung oder -zahnstange 237 mit Zähnen 238 eingearbeitet oder anmontiert. Der Gegenhalter 9 mit dem Gegenhaltergehäuse 19 enthält in einer Kammer 20 einen etwa U-förmigen Bügel 233 (Fig. 19c) mit einem Verbindungsabschnitt 236 und seitlichen Abschnitten 234,235. Zwischen den seitlichen Abschnitten 234,235 sind drei gleiche Wellen 243a, b, c gelagert, die Übertragungsräder 239a, b, c mit Zähnen

240 tragen, wobei die Zahnräder 239a, b damit aus einem Stück bestehende kleinere Zahnräder 241a, b mit Zähnen 242 tragen. Die Welle 243c trägt weiter eine veränderbare Übertragungsvorrichtung oder Kurvenscheibe 244 mit einem bogenförmigen Ausschnitt 245. Frei beweglich im Kurvenausschnitt 245 ist ein Ende «iines Zapfens 246, dessen anderes Ende in dem Ausschnitt 249 im seitlichen Abschnitt 235 frei beweglich ist Am Zapfen 246 ist zwischen der Scheibe 244 und dem seitlichen Abschnitt 235 ein Ende eines Positionierelementes 248 angebracht, dessen anderes Ende mit der hinteren Befestigung 30 des Schwingungsdämpfers 22 auf die bereits beschriebene Art verbunden ist Während des Betriebes bewirkt die Bewegung oder Einstellung des Gegenhalters 9 gegenüber dem Maschinenständer 10 eine Bewegung des Zahnrades 239a gegenüber der Zahnstange 237, welche Bewegung durch das Zahnrad 241a auf das Zahnrad 2396 übertragen wird, das diese Bewegung über das Zahnrad

241 b auf das Zahnrad 239c weitergibt Dadurch wird die Kurvenscheibe 244 auf der Welle 243c verdreht, wodurch eine Bewegung des mit dem Positionierelement 248 verbundenen Zapfens 246 bewirkt wird, was wiederum zu einem Verschieben der Dämpfermasse 23 und der viscoelastischen Absorberelemente 27, 28 gegenüber den tragenden Steuerstellen 25,26 führt so daß die Menge des viscoelastischen Absorbermaterials zwischen der Tragwelle 24 und der Dämpfermasse 23 verändert wird. Dieser selbsttätige Einstellmechanismus arbeitet somit stellungsabhängig und bewegt den Schwingungsdämpfer in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis der Zahnstange und der Zahnräder und des geeigneten Kurvenausschnittprofiles wie auch der Einstellung des Gegenhalters 9 gegenüber dem Maschinenständer 10 derart, daß er immer auf den Gegenhalter 9 der Fräsmaschine 10 abgestimmt ist Das Profil 245 des Kurvenscheibenausschnittes ist abhängig von den Maschinenschwingungen und der Charakteristik der Steifigkeitsänderung des viscoelastischen Absorberelementes, wobei die Maschinenschwingungen in Versuchen zu ermitteln sind, während die Kennwerte ίο des Absorberelementes bekannt sind, so daß sich der Schwingungsdämpfer und die automatische Einstellvorrichtung genau herstellen lassen. Das Übersetzungsverhältnis zwischen den großen Zahnrädern 239a, b, c und den kleinen Zahnrädern 241a, b beträgt bei dieser

is Ausführungsform 5:1, während die Obersetzung zwischen der Zahnstange 237 und dem Zahnrad 239a gleich 1:1 ist wodurch sich eine Gesamtübersetzung von 25 :1 ergibt Form und Länge des Kurvenausschnittes 245 lassen sich danach für den gewünschten Bewegungsbereich herstellen, wobei die Kurvenscheibe 244 von der Welle 2436 einfach abnehmbar ist falls Korrekturen des Kurvenausschnittes nötig erscheinen. Selbstverständlich kann eine automatische Einstellvorrichtung der beschriebenen Art in jeder Werkzeugma- schine verwendet werden, bei der wenigstens ein Bauteil

Schwingungen ausgesetzt ist Die Beschreibung der Vorrichtung im Zusammenhang mit einer Fräsmaschine

diente lediglich der einfacheren Erläuterung.

Fig.20 zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren

automatischen Einstellvorrichtung 261 für einen an einer Werkzeugmaschine anmontierten Schwingungsdämpfer mit einem Schwingungsaufnehmer 251, einem Gleichrichter 258, einem Wandler 259 und einem Positionierelement 260. Der Schwingungsaufnehmer 251 besitzt innenliegende Pole 252, Federn 253, außenliegende Pole 254, eine Wicklung und eine seismische Masse 255, einen Magneten 256 und ein Gehäuse 257, das an dem den Schwingungen ausgesetzten Werkzeugmaschinenteil angebracht ist, z.B. am Gegenhaltergehäuse 19. Der Aufnehmer 251 erfaßt die Frequenz der Schwingungen des Werkzeugmaschinenbauteiles beim Betrieb der Maschine und erzeugt ein in der Frequenz den Schwingungen oder Erschütterungen gleiches elektrisches Signal. Der Gleichrichter 258 macht aus dem Schwingungsaufnehmersignal ein Gleichstromsignal, das der Frequenz der Schwingungen des Werkzeugmaschinenbauteiles proportional ist und das dem Wandler 259 zugeführt wird, der das Gleichstromsignal in eine mechanische Kraft umwan delt Das Positionierelement 260 überträgt dann die mechanische Kraft auf den Schwingungsdämpfer der Werkzeugmaschine, beispielsweise den Schwingungsdämpfer 22, wobei, wie erwähnt die Stellschraube 32 wegfällt, so daß der Schwingungsdämpfer automatisch eingestellt wird und auf die Schwingungsdämpfung dieser neuen Schwingungsfrequenz eingestellt ist Die Einstellvorrichtung 261 arbeitet selbsttätig. Wenn sich die Frequenz der Werkzeugmaschinenschwingungen ändert wird eine abweichende Schwingungsfrequenz oder Form der Erschütterungen erfaßt und der Schwingungsdämpfer wird automatisch auf diese neue Frequenz eingestellt. Selbstverständlich lassen sich die Einstellvorrichtungen 229 und 261 nach geringfügigen Veränderungen zusammen mit jedem der im vorstehen den beschriebenen Schwingungsdämpfer verwenden.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen wenigstens einer Schwingungsform bei Werkzeugmaschinen, mit wenigstens einer an einem Stützglied mittels mindestens eines viscoelastischen Absorberelementes mit einer Stützfläche elastisch gelagerten Dämpfermasse, wobei die Elastizität des Absorberelementes mittels einer Einstellvorrichtung verän- derbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Dämpfermasse (23, 40a, 67, 78, 79, 103, 104, 109, 143a, 1436, 143c; 164, 186) und Stützglied (19) gegeneinander linear und parallel zur Ebene der Stützfläche (586, 134, 167, 1696; verschiebbar sind, wobei das Absorberelement (27,28,64,77,135,136, 150, 151, 152, 162, 163, 184, 185) an der Dämpftrmasse (23, 40a, 67, 78, 79, 103, 104, 109, 143a, 1436, 143c; 164, 186) oder am Stützglied (19) festgelegt ist, und daß die Dicke des Absorbcrelementes (27, 28, 64, 77, 135, 136, 150,151, 152, 162, 163, 184, 185) über die Stützfläche (586, 134, 167, 1696; in Verschiebungsrichtung regelmäßig ansteigt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorberelement (27) ein mit einem durchgehenden Loch versehener Körper ist, wobei die Form des Körpers mittels Rotation eines etwa rechtwinkligen und gleichschenkligen Dreiecks um eine außerhalb des Dreiecks etwa parallel zu einer der rechtwinkligen Seiten des Dreiecks angeordnete Achse gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kegelstumpfförmige Absorberelement (27) im nichteingebauten Zustand einen eingeschlossenen Kegelstumpfwinkel « von 84° aufweist, daß die Stützfläche {58b) des Absorberelements (27) die Kegelfläche (62) des Absorberelements (27) unter einem Winkel von 45,5^O schneidet, daß das Absorberelement im eingebauten Zustand etwa passend in einer kegelstumpfförmigen Aussparung (236^ in der Dämpfermasse (23) aufgenommen ist, wobei die Aussparung (236; mittels Rotation eines rechtwinkligen Dreiecks mit gleichen senkrechten Seiten um eine außerhalb des Dreiecks etwa parallel zu einer der rechtwinkligen Seiten des Dreiecks angeordnete Achse gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorberelement (162) ein gerades Prisma ist, dessen Stirnflächen (178a, 1786; etwa die Form eines rechtwinkligen Dreiecks mit gleichen senkrechten Seiten aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rechteckflächen (169c; 169c/, 169/1, 169/; 169c; 169c/, 1726; die Stirnflächen (178a, 178c/; verbinden.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Absorberelemente (150,151,152) aus mehreren Segmenten besieht.

7. Schwingungsdämpfer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Absorberelemente (27, 28, 64, 135, 136, 150, 151, 152, 162, 163, 164, 165) mit vergleichbar veränderbarer Querschnittsfläche vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberelemente (27, 28, 64, 77, 135, 136, 150, 151, 152, 162, 163, 184, 185) eine unterschiedliche Materialzusammensetzung aufweisen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Steuerstellen (68, 69) vorgesehen sind, wobei die Stellung mindestens einer Steuerstelle in bezug auf das Absorberelement (27, 28) von den Stellungen der verbleibenden Steuerstellen in bezug auf die verbleibenden Absorberelemente unterschiedlich ist, so daß eine unterschiedliche Arbeitshöhe mindestens eines Absorberelements bewirkbar ist

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dämpfermasse (109) und einer Tragwelle (110) eine Bewegung ohne Änderung der Endstellungen der Steuerstellen (111 a, 1116,112a, 1126; in bezug auf die Absorberelemente (27,28) bewirkbar ist

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 zur Verwendung in einer automatischen Einstelleinrichtung, dadurch gekennzeichnet daß auf die Relativbewegung zwischen Werkzeugmaschine und dem Werkzeugmaschinenteil zur Einstellung der Vorrichtung (22) ansprechende Einrichtungen vorgesehen sind, so daß die Schlingungen des Werkzeugmaschinenteils in seinen unterschiedlichen Stellungen wirksam gedämpft werden, und daß die Einstellvomchtung eine Übersetzung (244,245) mit veränderbaren Übersetzungsverhältnissen zum Verändern der Bewegung des Schwingungsdämpfers (22) in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwischen der Werkzeugmaschine und dem Werkzeugmaschinenteil entsprechend einem bestimmten Programm aufweist

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß ein Zahnstangentrieb (237, 239a, 2396,239c·; zur Übertragung der teilweise von der Werkzeugmaschine teilweise von dem Werkzeugmaschinenteil durchgeführten Bewegung vorgesehen ist, so daß die Relativbewegung zwischen beiden eine Bewegung erzeugt, daß die Einstelleinrichtung eine bestimmte Kurvenscheibe (244) aufweist, derer Bewegung mitiels des Zahnstangentriebs (237, 239a, 2396, 239c) erzeugt wird, und daß ein Positionierelement (248) zur übertragung der Kurvenscheibenbewegung zum Schwingungsdämpfer der Werkzeugmaschine vorgesehen ist so daß der Schwingungsdämpfer immer mit dem einer Schwingung unterworfenen Werkzeugmaschinenteil unabhängig von seiner relativen Stellung abgestimmt ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 zur Verwendung mit einer frequenzabhängigen, automatischen Einstelleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwingungsaufnehmer (251) an dem Werkzeugmaschinenteil angeordnet ist, der die Werkzeugmaschinenteilschwingung mißt und sie in ein elektrisches Signal mit einer der Schwingungsfrequenz gleichen Frequenz umwandelt, daß ein Gleichrichter (258) das Schwingungsaufnehmersignal in ein Gleichstromsignal umwandelt das der Schwingung des Werkzeugmaschinenteils proportional ist, daß ein Wandler

(259) das Gleichstromsignal in eine mechanische Kraft umwandelt, und daß ein Positionierelement

(260) die Kraft auf die Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen für die Werkzeugmaschine übe. trägt.