-
Vorrichtung zur Dämpfung der Lärmabstrahlung bei
-
der mechanischen Bearbeitung von Werkstücken Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Dämpfung der bei der mechanischen Bearbeitung von metallischen
Werkstücken entstehenden Körperschallschwingungen, und damit der durch diese Schwingungen
hervorgerufenen Lärmabstrahlung.
-
Vorrichtungen dieser Art sind bereits bekannt, beispielsweise in Form
von Zusatzmassen, wobei es sich um Feder/Masse-Systeme als Resonanzabsorber, oder
um Antidröhnbeläge handelt. Solche Zusatzmassen werden jedoch hauptsächlich an fertigen
Geräten oder Einrichtungen angebracht, bei denen es nicht wie bei der mechanischen
Bearbeitung auf leichte Abnehmbarkeit der Zusatzmasse ankommt.
-
Weiterhin ist es bekannt, bei der mechanischen Bearbeitung von Werkstücken
plattenförmiges Dämpfungsmaterial zu verwenden, das der Form der bearbeiteten Fläche
angepaßt sein kann, und das mit Mitteln, welche eine lösbare Befestigung ermöglichen,
z. B.
-
Schraubzwingen oder Magnete, an den lärmabstrahlenden Flächen angebracht
ist. Nachteilig ist, daß bei der Befestigung mit Schraubzwingen die Materialflächen
beidseitig für deren Anbringung
zugänglich sein müssen. Bei der
magnetischen Befestigung muß einerseits die Haftkraft so groß sein, daß Magnete
und Dämpfungsmaterial sicher gehalten werden, andererseits darf die Haftkraft nicht
allzu groß werden, damit das Dämpfungsmaterial von Hand ohne Schwierigkeiten wieder
abgenommen werden kann. Im Einzelfall ist immer viel Versuchsarbeit erforderlich,
bis eine den widersprüchlichen Forderungen gerecht werdende Kompromißlösung gefunden
ist.
-
Bei Werkstücken aus weichmagnetischem Material werden auch selbsthaftende
Dämpfungsmatten verwendet, deren wesentlicher Bestandteil eine Kunststoffolie mit
eingelagertem, permanentmagnetischem Stahlpulver ist. In allen Fällen ist nur bei
der Anwendung an dünnen Materialstärken ein gewisser Dämpfungserfolg zu erwarten;
bei Materialstärken über etwa 6 mm jedoch ist praktisch keine Wirkung mehr festzustellen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Dämpfung
der bei der mechanischen Bearbeitung von metallischen Werkstücken entstehenden Körperschallschwingungen,
und damit der durch diese Schwingungen hervorgerufenen Lärmabstrahlung zu schaffen,
die bei einfacher Handhabung eine verbesserte Dämpfung ergibt.
-
Diese Aufgabe wird durch einen breitbandigen Schwingungsdämpfer gelöst,
der aus mindestens zwei plattenförmigen, zueinander parallelen und über elastische
Mittel fest miteinander verbundenen Dämpfungselementen besteht, welche mit ihren
Schmalseiten
kraftschlüssig auf die lärmabstrahlenden Flächen aufgesetzt
werden. Ein solches Dämpfungselement ist vorzugsweise aus drei Schichten aufgebaut:
Die beiden äußeren Schichten aus Stahlblech sind dabei fest mit der als Federelement
wirkenden Mittelschicht aus einer Kunststoffolie mit eingelagertem Eisenpulver z.
B.
-
durch Kleben verbunden. Die bekannte schalldämpfende Wirkung der handelsüblichen
Sandwich-Bleche wird mit den erfindungsgemäß aufgebauten Dämpfungselementen verstärkt,
da die elastische Mittelschicht beliebig dick gemacht werden kann, und ihr Flächengewicht
durch das eingelagerte Eisenpulver erhöht wird.
-
Durch die Anwendung eines solchen Schwingungsdämpfers in unmittelbarer
Nähe der Bearbeitungsstelle am Werkstück, wobei seine rippenartig angeordneten und
kraftschlüssig angepreßten Dämpfungselemente die Steifigkeit des Werkstücks wesentlich
erhöhen, wird eine Ausbreitung des Körperschalls in die weiter von der Bearbeitungsstelle
entfernten Teile des Werkstücks wirksam verhindert, so daß von diesen Teilen keine
Lärmabstrahlung erfolgen kann. Verstärkt wird diese Wirkung noch durch den Umstand,
daß die Schallimpedanz zwischen der Werkstückoberfläche und den Dämpfungselementen
wegen der Gleichartigkeit ihrer Materialien sehr klein ist, so daß die Körperschallschwingungen
in die Dämpfungselemente abgeleitet, und durch deren Dämpfungswirkung, sowie die
Dämpfungswirkung ihrer elastischen Verbindungsmittel auf ein unschädliches Maß reduziert
werden.
-
Als elastische Verbindungselemente können metallische, durch z. B.
-
Punktschweißung befestigte Federelemente oder Blöcke aus Schaumgummi
verwendet,
die an den Dämpfungselementen festgeklebt oder anvulkanisiertwwerden. Das auf diese
Weise entstehende, flexible Paket kann leicht auch an gekrümmten Flächen angewendet
werden, denen es sich überall anpassen läßt und damit eine optimale Dämpfungswirkung
ergibt.
-
Der Schwingungsdämpfer kann mit Hilfe von Saugnäpfen an den Werkstückoberflächen
angebracht werden, wobei die Saugnäpfe an den als Haltebügel dienenden metallischen
Federelementen befestigt sind. Diese Ausführungsform ist vom Werkstoff des zu bearbeitenden
Werkstücks unabhängig.
-
Für die Anwendung an Werkstücken aus ferromagnetischem Werkstoff wird
eine besonders einfache Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers
erhalten, wenn die elastischen Verbindungselemente zu einem Teil, vorzugsweise jedes
zweite Element, durch Gummimagnete ersetzt werden. Die Saugnäpfe zur Befestigung
können dann entfallen, denn es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch die
vorgeschlagene Anordnung das relativ schwache Magnetfeld der Gummimagnete durch
die beiderseits anliegenden Dämpfungselemente erheblich verstärkt wird, da die Dämpfungselemente
gleichsam als Polschuhe wirken, in denen die magnetischen Feldlinien konzentriert
werden. Dadurch resultiert eine hohe magnetische Haftkraft, deren Stärke zudem durch
die Wahl der Abmessungen von Dämpfungselementen und Gummimagnet vorgegeben werden
kann. Als Gummimagnete finden die bekannten Kunststofffolien mit eingelagertem,
permanentmagnetischem Stahlpulver Verwendung.
-
Zur Verbesserung der Handhabung des Schwingungsdämpfers kann zumindest
ein zu einer Schlaufe zusammengefügtes Seil vorgesehen werden, das in einer den
Schwingungsdämpfer senkrecht zu den Dämpfungselementen durchdringenden Bohrung geführt
ist.
-
Ansetzen und Abheben des Schwingungsdämpfers sind dadurch einfacher
und leichter ausführbar. Auch können beliebig viele Dämpfungselemente zu einem Paket
zusammengefaßt werden, da insbesondere beim Abheben des Schwingungsdämpfers jeweils
nur die Haftkraft eines einzelnen Dämpfungselements zu überwinden ist.
-
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemaßen Schwingungsdämpfers
dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer mit Gummimagneten in Ansicht,
Fig. 2 den Schwingungsdämpfer nach Fig. 1 im Schnitt. Fig. 3 einen Schwingungsdämpfer
mit metallischen Federelementen und Saugnäpfen im Schnitt.
-
Der Schwingungsdämpfer 1 besteht aus den plattenförmigen, zueinander
parallel angeordneten Dämpfungselementen 2, die aus den beiden äußeren Schichten
3 und 4 aus Stahlblech und der dazwischen eingeklebten Kunststoffolie 5 mit eingelagertem
Eisenpulver zusammengesetzt sind. Zwischen den einzelnen Dämpfungselementen 2 sind
elastische Verbindungselemente 6 und 7 im Wechsel eingesetzt, die mit den Flächen
der Dämpfungselemente 2 verklebt sind. Die Verbindungselemente 6 werden von Gummimagneten,
die Verbindungselemente 7 von Schaumgummiblöcken gebildet. Das ganze so entstehende
Paket ist senkrecht zu den Dämpfungselementen 2 durchbohrt und durch die Bohrung
ist eine Seilschlaufe 8 zur Erleichterung
der Handhabung geführt.
Durch seine Flexibilität paßt sich der Schwingungsdämpfer 1 bei seiner Anwendung
auch an gekrümmten Flächen der mechanisch zu bearbeitenden Werkstücke an, so daß
stets eine optimale Dämpfungswirkung erreicht wird.
-
Das Abheben erfolgt durch Ziehen an der Seilschlaufe 8, wobei die
Dämpfungselemente 2 nacheinander einzeln von der Werkstückoberfläche abgelöst werden
und die hierfür erforderliche Kraft relativ klein bleibt.
-
Bei dem Schwingungsdämpfer 11 nach Fig. 3 werden Blattfedern 9 aus
dünnem Federstahl als elastische Verbindungselemente verwendet, an denen Saugnäpfe
10 angeordnet sind, mit denen der Schwingungsdämpfer auf der Fläche des bearbeiteten
Werkstücks festgehalten werden kann.
-
Leerseite