CN109863320B - 用于容纳能转动的工件的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将工件容纳在支承装置中的装置，所述支承装置用于将工件围绕配属于工件支承面的支承轴线(L)可转动地支承，所述装置具有支承座(14)，所述支承座具有支承元件(1)，所述支承元件具有两个支承面(5,6)，所述支承面在相同的支承平面中相邻并且相对于包含了支承轴线(L)的对称平面对称并且是凹筒形的，支承面的筒半径大于工件支承面的半径，所述支承装置针对所述工件支承面的半径来确定，其中，两个支承面(5,6)的筒轴线平行于支承轴线(L)并且相互间具有间距。

Description

用于容纳能转动的工件的装置
技术领域
本发明涉及一种用于在用于补偿工件的不平衡性的机器中容纳工件的装置，所述装置包括布置在机架上的支承装置，所述支承装置用于把工件围绕配属于工件支承面的支承轴线可转动地支承，其中，所述支承装置具有支承座，支承座具有支承元件，所述支承元件具有凹形地弯曲的支承面。
背景技术
平衡机用于测量和补偿转子的不平衡度，并且通常被用于不同的转子，其在直径方面和其支承面的轴向支承方面都互不相同。为此典型的示例是用于不同发动机的确定的曲轴，这些曲轴可能具有不同的主轴承直径、不同的分度(Teilung)和不同的长度。为了精确补偿存在的不平衡度，各个转子必须在其支承面上容纳在相对于平衡机的支承轴线定心的支承件中。
在由文献DE 10 2014 106 334A1已知的装置中，工件的容纳通过支承装置的支承元件进行，其中，多个支承元件为了工件的精确定心而分别调整适应于工件支承面的直径。为了能交替容纳具有不同支承直径的工件，支承装置具有支承座，支承座具有至少两个直径不一样大的支承元件，支承元件横向于支承轴线相互并列，其中，支承座横向于支承装置的支承轴线能运动到两个支承位置中，并且其中在两个支承位置的每一个支承位置中，两个支承元件中的另一个支承元件相对于支承轴线对中地定向。
由文献US 1 486 115已知一种用于在平衡机中容纳转子的轴颈的装置，所述装置具有支承座，该支承座具有支承元件，支承元件可以以90°的角度间距径向相对于支承轴线设置，该支承元件在其朝向轴颈的端部上分别承载有构成支承面的靴形支承座。靴形支承座的支承面在此调整适配于轴颈的直径。为不同的支承直径准备有一系列具有不同的弯曲半径的靴形支承座，从中分别可以选出适合于轴颈的。
此外，由文献DE 11 47 742 B已知一种V形的支承件用于支承在平衡机中的待平衡转子的轴颈。V形的支承件由两个具有沿转子的轴向平坦的支持面的棱形体构成，其中，棱形体围绕轴线可转动，该轴线平行于支持面并且横向于支承轴线延伸。
在由文献DD 211 988 A1已知的用于支承具有不同辊颈直径的辊子的中心架中，利用至少两个支持面导引辊子，支持面近似以待容纳的辊颈的半径车削。在此，支持面由在支承卡爪的筒形凹空部中可转动地支承的、削平的轴承螺栓构成。在此，通过在支承卡爪中略微的转动得到支持面对辊颈的工作面的准确的适配。
由文献US 3 145 513 A已知一种用于磨床的固定的容纳件，该容纳件具有两个下部的和一个上部的支承元件用于可转动地支承工件。支承元件是径向可运动的并且能借助在与支承面相对置的侧面上布置的调节螺栓沿其径向位置设置和固定。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种开始所述种类的装置，其适于工件支承面的不同直径并且能低成本制造，并且保证与工件支承面的稳妥的接触。
上述技术问题按照本发明通过具有在权利要求1中所述特征的装置解决。该装置有利的设计方案在从属权利要求中说明。
按照本发明，所述装置包括布置在机架上的支承装置，所述支承装置用于将工件围绕配属于工件支承面的支承轴线可转动地支承，其中，支承装置具有支承座，所述支承座具有支承元件，所述支承元件由刚性的实体构成并且具有两个支承面，所述支承面在相同的支承平面中相邻并且相对于包含了支承轴线的中间平面对称并且是凹筒形的，支承面的筒半径大于工件支承面的半径，所述支承装置针对所述工件支承面的半径来确定，其中，两个支承面的筒轴线平行于支承轴线并且相互间具有间距。
按照本发明的装置具有的优点是，不同直径的工件支承面可以被容纳并且在容纳件中精确地定心。对于工件，在支承元件处构成两个支撑位置，工件支承面贴靠在所述支撑位置上，即分别有一个工件支承面贴靠在支承元件的两个弯曲的支承面的每一个上。在此，支撑位置相互具有间距，该间距由凹筒形的支承面的筒轴线的间距产生，并且该间距取决于筒轴线的间距和工件支承面的半径相对于由支承面的筒半径和工件支承面的半径构成的差的关系。
相对于仅对于较轻的转子已知的借助棱形体的V形支承，按照本发明的支承装置的根本上的优点在于，支承元件的支承面具有近似于工件支承面的弯曲部的凹形的弯曲部，因此由于在工件支承面和所述弯曲的支承面之间很小的曲率差异使得在支承面的接触位置上出现的赫兹压力明显更小。因此，在不平衡度补偿时作用到工件上的支承力在工件支承面上可以更好地被承受并且工件支承面被稳妥地接触。对工件支承面造成损伤的危险明显降低。
支承元件的支承面的布置方式使得可以无缺点地利用同一支承元件容纳具有不同支承直径的工件，其中，可容纳的直径的界限向上通过弯曲的支承面的筒半径和筒轴线的间距确定。在支承面和工件支承面之间增大的曲率差和在工件支承面和支承面之间的接触位置的随工件支承面半径的减小而减小的间距向下确定界限。然而在这些界限之间留有比较大的变化范围，这种变化范围对于许多应用、例如容纳用于车辆发动机的曲轴是令人满意的。
按照本发明的另一个建议，支承座具有至少两个按照本发明设计的支承元件，所述支承元件在相同的支承平面中并列地布置并且配属于一个支承轴线，其中，支承元件的中轴线相对于支承轴线径向地定向并且相互构成角度，并且支承元件相对于支承座沿支承元件的中轴线的方向可以调整为适配于工件支承面的半径并且能在适配于工件支承面的半径的位置中固定在支承座上。这种扩展设计增大了支撑位置的数量，以此减小工件支承面的局部负荷并且改善了工件的可转动地支承的定心的稳定性。优选地，支承元件的中轴线的角度在一个从60°直至120°的范围内。
为了调整和固定支承元件相对于支承座的径向位置，按照本发明，支承元件在远离支承面的侧面上分别具有支撑面，支承元件利用支撑面贴靠在布置在支承座内的调整装置上，所述调整装置用于调整适配于工件支承面的半径的位置。按照本发明，特别有利的调整装置具有一个或者多个调整板，调整板可以插入在支承元件的支撑面和构造在支承座内的配合支承面之间的间隙中。通过所述调整板，支承装置可以以简单的方式以很小的时间耗费适配于工件支承面的各种直径。调整板优选是方形的并且具有贴靠在支撑面和配合支承面上的平行的端面，端面的间距可以通过将材料去除的处理方式、例如磨削改变。通过重复使用一次性制造的调整板，可以为工件的定期重复的尺寸设计来对支承元件进行简单、快速和准确的调整。
对于调整板备选或者额外地，调整装置具有布置在支承座中的螺纹孔中的调节螺栓，调节螺栓可通过转动沿中轴线的方向相对于支承座移位。
按照本发明的另一个建议，支承座具有单侧开口的兜部，支承元件在该兜部中沿中轴线的方向导引和固持。借助卡夹装置、例如穿过兜部壁的固定螺栓，支承元件可以在兜部中夹紧。
用于不平衡度补偿的通常的方法是例如通过钻孔、铣削或者磨削从待平衡的工件去除材料。在此材料碎屑会积累并且到达支承元件的支承面上。因此在将新的工件容纳在装置中之前，必须从支承面清除掉附着的碎屑。按照本发明，支承元件为此具有在支承面之间在中央沿支承轴线的方向延伸的槽，该槽与穿过支承元件且能附接在通风通道上的钻孔相连。优选地，支承座设有通风通道，支承元件的钻孔附接在通风通道上。通风通道可以在支承元件旁额外具有出口，该出口与工件支承面相对置，并且有助于产生清洁支承面的气流。
附图说明
下面根据附图中所示本发明实施例进一步阐述本发明。附图中
图1示出按照本发明的支承元件的立体视图，
图2示出按照本发明的装置，其具有两个布置在共同的支承座中的支承元件，
图3示出示意图，用于表示将具有不同直径的工具支承面支承在按照本发明的支承元件的支承面上。
具体实施方式
在图1中示出的支承元件1由刚性的实体构成，该刚性的实体划分为基本上方形的固持部段2和支承部段3，该刚性的实体相对于由中间轴线M和与中间轴线M相交的支承轴线L确定的对称平面具有对称的形状。在附图中示出的支承轴线L与工件的转动轴线是同义的，所述工件在支承元件1上能借助筒形的工件支承面可转动地支承。因为支承元件1被确定用于各种直径的工具支承面，所以支承轴线L的取决于工件支承面的直径的位置可以相对于在附图中示出的位置沿中轴线M平行地移动。
支承部段3沿支承轴线L的方向具有大于固持部段2的厚度，并且因此通过阶部4在固持部段3的前侧和后侧上从支承部段3下降。横向于支承轴线L，支承部段3的和固持部段2的宽度是相同的。在远离固持部段2的侧面上，支承部段3具有两个支承面5、6，两个支承面5、6具有凹形筒形的弯曲部，该弯曲部具有相同的筒半径而不同的筒轴线。如图3所示，支承面5、6的筒轴线分别处于对称平面的与附属的支承面5或6不同的那侧上，其中，筒轴线相对于对称平面的间距是相同的。此外，筒轴线平行于支承轴线L地延伸。
在支承面5、6之间，支承元件1设有沿支承轴线L延伸的槽7。居中的钻孔8通入槽7中，居中的钻孔8沿中轴线M的方向穿过支承元件1并且与和居中的孔8相交的横向孔9相连通。横向孔9垂直于对称平面地穿过固持部段2并且在支承元件1的两个相对置的侧面10上具有开口。在与支承面5、6相对置的侧面上，支承元件1具有支撑面11，支撑面11用于将支承元件1相对于作用在支承面5、6上的支承力地支撑。
支承元件1本身只适于对工件的筒形的工件支承面的定位的支承，因为支承面5、6构成V形的支承并且使得工件支承面以其轴线相对于支承元件的中轴线M定心。支承面5、6的凹形的弯曲改善了与工件支承面的接触，并且造成在接触位置受载荷时赫兹压力的减小。
然而优选地，支承元件1被用在支承装置中，在该支承装置中在支承平面中布置两个或者更多的支承元件1，支承元件与相同的工件支承面共同作用。这种支承装置在图2中示出。在此，在规定用于不平衡补偿的机器的未示出的承载件中固定的支承座14具有两个兜部15、16，在两个兜部中分别容纳图1所示设计方案的支承元件1。兜部15、16分别构成适配于支承元件1的固持部段2的横截面的空腔，支承部段2以支撑面11向前插入该空腔中，其中，支承元件的相应的固持部段2通过空腔的界面导引和支撑，使得两个支承元件1的中轴线M与支承轴线L相交于一点并且正交于支承轴线L地延伸。
兜部15、16的深度大于固持部段2的轴向长度并且终结于兜底部17，兜底部17构成朝向支承元件1的支撑面11的配合支承面18。为了将支承元件1调节到待支承的工件的工件支承面的直径，在兜部15、16中在兜底部17和支承元件1的固持部段之间分别布置方形的调整板20，调整板20具有平行的端面，调整板20利用端面可以支撑在配合支承面18上和支承元件1的支撑面11上。调整板20可以低成本地非常精确地制造，并且以简单的方式实现将支承元件1准确和可靠地针对工件支承面的待支承的直径来调整。若要支承具有其他直径的工件支承面，则为此仅需更换布置在两个兜部15、16中的调整板20。对于重复出现的直径，可以反复使用一次性制造的调整板20，使得可以用很小的时间耗费实现再次调整。为了将支承元件1固定在调整位置中，在兜部15、16的壁的螺纹孔中布置有夹紧螺栓21，夹紧螺栓21可以相对于支承元件1的侧面10紧固。
两个兜部15、16布置在支承座14中，即容纳在支承座14中的支承元件1的中轴线M相互构成110度的角度。兜部相互具有更大或者更小的角间距的不同的布置方式也是可行的。
对于将工件支承在用于补偿不平衡度的机器中有利的是，支承元件1的支承面5、6在支承工件之前用气流清洁。为此，支承座14具有居中的输入通道22，输入通道22可以附接在压缩空气源上。两个分配通道23、24从输入通道22导引至兜部15、16。兜部15、16在侧向的界面中具有凹空部25，分别有一个分配通道23或者24通入凹空部25中。凹空部25被确定为，在支承元件1的所有规定位置中，孔9的一个开口处于凹空部25内部。孔9的另一个开口处于凹空部26中，凹空部26构造在兜部15、16的与凹空部25相对置的壁中。有槽从凹空部26起在兜部壁中通至兜部15或16的开口的端部，在此构成出口27。此外，两个排出通道28从输入通道22起通至出口30，出口30处于支承座14的在两个兜部15、16之间延伸的界面31中。
若向输入通道22输入压缩空气，则压缩空气到达出口27、30并且通过钻孔8到达支承元件1的槽7，如较粗的行进线和箭头所示。通过在出口27、30处和在槽7处排出的空气，支承面5、6和支承装置的包围支承面5、6的区域在支承工件前和支承期间被清洁掉通过在不平衡度补偿时去除工件材料到达此处的碎屑和其他脏物。
图3示出沿支承轴线的视线方向的支承元件1的视图，连同两个贴靠在支承面5、6上的和通过圆WL1和WL2表示的不同直径的工件支承面。支承元件1的筒形的支承面5具有筒轴线Z5和筒半径R5，支承面6具有筒轴线Z6和筒半径R6。筒半径R5和R6是相同的。筒轴线Z5和Z6处于对称平面E的与支承面5、6相对置的侧上并且相对于对称平面E的间距相同。在筒轴线Z5、Z6之间的间距以AZ表示。
工件支承面WL1通过在支承面5、6上的贴靠定位，使得工件支承面WL1的支承轴线L1处于对称平面E中。支承面5在接触位置B51处接触工件支承面WL1，支承面6在接触位置B61处接触工件支承面WL1。接触位置B51处于通过支承轴线L1和筒轴线Z5确定的平面中。接触位置B61处于通过支承轴线L1和筒轴线Z6确定的平面中。接触位置B51和B61的间距相比于筒轴线Z5和Z6的间距正如工件支承面的半径R1相比于筒半径R5或者R6减去半径R1的差。从该等式出发，各个期望的参数例如支承面的筒半径、工件支承面的可支承的半径和筒轴线的间距或者接触位置的间距可以被计算。
工件支承面WL2具有更小的半径R2和支承轴线L2。更小的半径R2导致在支承面上具有相互间更小间距的接触位置B52和B62。

Claims (11)

1.一种用于将工件容纳在用于补偿该工件的不平衡度的机器中的装置，所述装置包括布置在机架上的支承装置，所述支承装置用于将工件围绕配属于工件支承面的支承轴线(L)可转动地支承，其中，支承装置具有支承座(14)，所述支承座具有支承元件(1)，所述支承元件由刚性的实体构成并且具有两个支承面(5,6)，所述支承面在相同的支承平面中相邻并且相对于包含了支承轴线(L)和支承元件(1)的中间轴线(M)的对称平面对称并且是凹筒形的，支承面的筒半径(R5,R6)大于工件支承面的半径，所述支承装置针对所述工件支承面的半径来确定，其中，两个支承面(5,6)的筒轴线(Z5,Z6)平行于支承轴线(L)并且相互间具有间距(AZ)。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，支承座(14)具有至少两个支承元件(1)，所述支承元件在相同的支承平面中相邻地布置，其中，两个支承元件(1)的中轴线(M)相对于支承轴线(L)径向地和正交地定向并且相互构成角度，并且支承元件(1)相对于支承座(14)沿支承元件的中轴线(M)的方向能够调整为与工件支承面的半径相适配并且能够在适配于工件支承面的所述半径的位置中固定在支承座(14)上。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，支承元件(1)的中轴线(M)相互构成从60°至120°范围内的角度。
4.按照权利要求2或3所述的装置，其特征在于，支承元件(1)在背离支承面(5,6)的那侧上分别具有支撑面(11)，支承元件利用所述支撑面贴靠在布置在支承座(14)内的调整装置上，所述调整装置用于调整适配于工件支承面的半径的位置。
5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，所述调整装置具有一个或者多个调整板(20)，调整板可以插入在支承元件(1)的支撑面(11)和构造在支承座(14)内的配合支承面(18)之间的间隙中。
6.按照权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调整板(20)是方形的并且具有贴靠在所述支撑面(11)和配合支承面(18)上的平行的端面，其中，端面的间距能够通过将材料去除的处理方式改变。
7.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，调整装置具有布置在支承座中的螺纹孔中的调节螺栓，调节螺栓通过转动沿中轴线的方向相对于支承座移位。
8.按照权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，支承座(14)具有单侧开口的兜部(15,16)，支承元件(1)在该兜部中沿中轴线(M)的方向导引和固持，并且支承元件(1)能借助卡夹装置或者穿过兜部(15,16)的壁的固定螺栓(21)夹紧在兜部中。
9.按照权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，支承座(14)具有通风通道，通风通道在支承元件旁具有出口(30)，该出口(30)处于支承座(14)的朝向支承轴线(L)的界面(31)中。
10.按照权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，支承元件(1)在支承面(5,6)之间具有沿支承轴线(L)的方向延伸的槽(7)，所述槽与穿过支承元件(1)的钻孔(8)相连。
11.按照权利要求10所述的装置，其特征在于，支承元件(1)中的钻孔(8)能附接在支承座(14)中的通风通道上。
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