DD245934A1

DD245934A1 - BALANCING AND RELATED SAVINGS IN A ROTATIONAL BODY

Info

Publication number: DD245934A1
Application number: DD28681886A
Authority: DD
Inventors: Reiner Martin; Rainer Knopf; Joachim Sachsenweger
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1986-01-29
Filing date: 1986-01-29
Publication date: 1987-05-20

Abstract

Die Erfindung "Auswuchtgewicht und dazugehoerige Aussparung in einem Rotationskoerper" dient dem Auswuchten von Rotationskoerpern, die aus harten wie auch sproeden Guss-, Sinterwerkstoffen, Ueberschwermetallegierungen bzw. aus Werkstoffen bestehen koennen, die aehnliche, die technologische Bearbeitung erschwerende Eigenschaften aufweisen koennen. Ziel ist es, eine Auswuchtmoeglichkeit zu schaffen, bei der das Auswuchtgewicht an beliebiger Stelle des Umfangs des Rotationskoerpers auf eine auch fuer die aus harten, sproeden, technologisch schwer zu bearbeitenden Werkstoffen gefertigte Rotationskoerper anwendbare Weise erfolgt. Die Aufgabe besteht darin, ein geeignetes Auswuchtgewicht und eine ihr entsprechende und eine weitestgehend frei waehlbare Anordnung des Auswuchtgewichts ermoeglichende Aussparung im Rotationskoerper zu entwickeln. Erfindungsgemaess sitzt das Auswuchtgewicht formschluessig in einer Aussparung im Rotationskoerper, wobei die Aussparung eine ueber den gesamten Umfang umlaufende, mit ihrer Oeffnung nach innen gerichtete radiale Ringnut darstellt. Das Auswuchtgewicht weist eine Bohrung mit Innengewinde und Schraube auf. Mit Hilfe der Schraube wird das Auswuchtgewicht in der radialen Ringnut verspannt.The invention "balancing weight and dazugehoerige recess in a rotating body" is used to balance of Rotationskoerpern, which may consist of hard as well as sproeden cast iron, sintered materials, Ueberschwermetallegierungen or from materials that may have similar, the technological processing aggravating properties. The aim is to provide a Auswuchtmoeglichkeit, in which the balancing weight at any point of the circumference of the Rotationskoerpers on a made of hard, sproeden, manufactured technologically difficult to work materials rotating body applicable manner. The object is to develop a suitable balance weight and a corresponding and a largely freely selectable arrangement of the balance weight ermoiglichende recess in the rotary body. According to the invention, the balancing weight is positively seated in a recess in the rotary body, wherein the recess is a radial annular groove running around the entire circumference and directed inward with its opening. The balance weight has a bore with internal thread and screw. With the help of the screw balancing weight is clamped in the radial annular groove.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung dient dem Auswuchten von Rotationskörpern, wobei letztere aus harten wie auch spröden Guß-, Sinterwerkstoffen, Überschwermetallegierungen bzw. aus Werkstoffen bestehen können, die ähnliche die technologische Bearbeitung des Rotationskörpers erschwerende Eigenschaften aufweisen können.The invention is intended for the balancing of rotational bodies, the latter of hard as well as brittle cast iron, sintered materials, Überschwermetallegierungen or made of materials, which may have similar technological processing of the rotating body aggravating properties.

Characteristic of the known technical solutions

Die durch Fertigungstoleranzen und Materialunterschiede bedingten Unwuchten von Rotationskörpern können durch Masseausgleich, d.h. Materialabtrag (z. B. Ausbohren, Ausschleifen) an der Stelle der vorhandenen Unwucht bzw. durch Hinzufügung von Material an der der Unwucht gegenüberliegenden Seite beseitigt werden. Das Hinzufügen von Material kann durch Aufschweißen, Löten, Kleben und Aufschrauben erfolgen.The imbalances of bodies of revolution caused by manufacturing tolerances and material differences can be compensated by mass balance, i. Material removal (eg drilling, grinding) at the location of the existing imbalance or by adding material on the opposite side of the unbalance are eliminated. The addition of material can be done by welding, soldering, gluing and screwing.

Für Rotationskörper kleiner kompakter Bauweise, die auf Grund ihrer hohen Präzision in staubarmen bzw. staubfreien Räumen montiert und ausgewuchtet werden, scheiden Materialabtragungsverfahren aufgrund der beim Arbeiten entstehenden Späne, die als Schmutz- und Staubartikel wirken können, aus.For rotary body of small compact design, which are mounted and balanced due to their high precision in low-dust or dust-free rooms and divorced material removal processes due to the resulting chips work, which can act as a dirt and dust article from.

Materialanhäufungen durch Aufschweißen, Löten und Kleben sind wegen der entstehenden Dämpfe sowie möglicher Spritzer für die Auswuchtung aus den genannten Gründen nur bedingt geeignet.Material accumulations by welding, soldering and gluing are only partially suitable because of the resulting vapors and possible splashes for the balancing reasons mentioned above.

In den Schriften DE 2543203, DE 2659130, DE 2319486 wird das Anbringen von Auswuchtgewichten durch Aufschrauben, Anklemmen oder ähnlichen beschrieben. Zum Einsatz kommen dabei Federn der Klemmvorrichtungen, Sperringe, Schellen mit Spannkopf oder auch einfach Schraubverbindungen.In the documents DE 2543203, DE 2659130, DE 2319486 the attachment of balancing weights by screwing, clamping or the like is described. Springs of the clamping devices, locking rings, clamps with clamping head or simply screw connections are used.

In der Patentschrift DD 155013 werden V-oder nierenförmige Segmente mit exentrisch liegender Bohrung beschrieben, mit denen nach Aufschiebung auf die Läuferwelle mittels Drehung eine Verschiebung der Massenschwerpunkte erzeugt und somit ein Unwuchtausgleich in Größe und Lage vorgenommen werden kann. Als nachteilig erweist sich hierbei die Art der Arretierung der Segmente durch Madenschrauben, für die an den entsprechenden Stellen Gewindebohrungen vorhanden sein müssen, und die eine Verdreh- und Achsialsicherung der Segmente bewirken soll, was jedoch allein durch die Madenschraube als alleinigen Befestigungspunkt nicht in jedem Fall gewährleistet werden kann.In the patent DD 155013 V- or kidney-shaped segments are described with eccentric lying hole, with which, after being pushed onto the rotor shaft by rotation, a shift of the centers of mass produced and thus an imbalance compensation in size and location can be made. A disadvantage here proves to be the type of locking of the segments by grub screws, for which at the appropriate locations threaded holes must be present, and should cause a torsional and Achsialsicherung the segments, but this alone by the grub screw as the sole attachment point in any case can be guaranteed.

Durch Drehung kann eine Verschiebung der Massenschwerpunkte in gewissen Grenzen ermöglicht werden, jedoch ist es nicht möglich, die Segmente am Umfang des Rotationskörpers frei verschiebbar anzuordnen.By rotation, a shift of the centers of gravity can be made possible within certain limits, however, it is not possible to arrange the segments on the circumference of the rotating body freely displaceable.

Bekannt ist weiterhin, die die Unwucht ausgleichenden Massestücke in vorgefertigten Aussparungen des Rotationskörpers unterzubringen und dort durch Kleben entsprechend zu verankern (DE 2317613).It is also known to accommodate the unbalance balancing mass pieces in prefabricated recesses of the rotating body and there to anchor by gluing (DE 2317613).

Die Aussparungen stellen Läufernuten dar, in denen Profilstreifen als Auswuchtgewichte eingeführt werden. Damit sind die Befestigungspunkte für die Auswuchtgewichte fest vorgegeben. Die Aussparungen können auch als „Schwalbenschwanz" ausgeführt werden, wodurch das Kleben u. U. entfallen kann.The recesses are rotor grooves, in which profile strips are introduced as balancing weights. Thus, the attachment points for the balance weights are fixed. The recesses can also be made as a "dovetail", which may eliminate the need for gluing.

Auch hier ist es zur Gewährleistung einer sachgemäßen Auswuchtung erforderlich, mehrere über dem Umfang verteilte Aussparungen vorzusehen, in denen Ausgleichsmassen verankert werden und die dann zum Auswuchten dienen. Problematisch und aufwendig wird es, wenn ander Unwuchtstelle keine Möglichkeit zum Masseausgleich vorgesehen ist. In dem Fall muß die Auswuchtung durch die Kombination mehrerer an unterschiedlichen Stellen angeordneter Auswuchtgewichte erfolgen. Dies ist natürlich umständlich, erschwert und kompliziert den Auswuchtvorgang.Again, it is necessary to ensure proper balancing to provide a plurality of circumferentially distributed recesses in which balancing weights are anchored and then serve for balancing. It becomes problematic and expensive if there is no possibility for mass balance at the unbalance point. In that case balancing must be done by combining several balancing weights arranged at different locations. This is of course awkward, complicates and complicates the balancing process.

Immer wieder Schwierigkeiten bereitet auch das Verankern der Auswuchtgewichte selbst. Anklemmen bietet nicht immer ausreichende Sicherheit für einen zuverlässigen Sitz und Anschrauben bzw. Festschrauben ist nur dort möglich, wo das Bohren und Gewindeschneiden technologisch keine Schwierigkeiten darstellen. So ist z. B. die Bearbeitung von harten, spröden Werkstoffen wie auch von Überschwermetallegierungen insbesondere die Fertigung kleiner Bohrungen und Gewinde bei solchen Werkstoffen auch mit hochveredelten Werkzeugen nicht bzw. sehr schwer möglich.Anchoring does not always provide sufficient security for a reliable seat and screwing or tightening is only possible where drilling and tapping technologically represent no difficulties. So z. As the processing of hard, brittle materials as well as Überschwermetallegierungen especially the production of small holes and threads in such materials, even with highly refined tools not or very difficult.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Auswuchtmöglichkeit zu schaffen, bei der das Auswuchtgewicht an beliebiger Stelle des Umfangs des Rotationskörpers auf eine auch für die aus harten, spröden, technologisch schwer zu bearbeitenden Werkstoffen gefertigten Rotationskörper anwendbare Weise erfolgt.The aim of the invention is to provide a balancing possibility, in which the balancing weight is carried out at any point of the circumference of the rotating body applicable to a made of hard, brittle, technologically difficult to process materials rotating body applicable manner.

Essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein für Rotationskörper aus genannten Werkstoffen geeignetes Auswuchtgewicht und eine ihr entsprechende und eine weitestgehend frei wählbare Anordnung des Aüswuchtgewichts ermöglichende Aussparung im Rotationskörper zu entwickeln.The object of the invention is to develop a suitable for rotational body of said materials balancing weight and a corresponding her and a largely arbitrary arrangement of Aüuchtucht weight enabling recess in the rotary body.

Die Aufgabe wird durch ein Auswuchtgewicht und dazugehörige Aussparung in einem Rotationskörper bei der das Auswuchtgewicht formschlüssig zur Aussparung gestaltet ist dadurch gelöst, daß die Aussparung mindestens eine über den gesamten Umfang umlaufende, mit ihrer Öffnung nach innen gerichtete radiale Ringnut darstellt, daß das Auswuchtgewicht formschlüssig zur Ringnut ausgebildet ist, daß das Auswuchtgewicht eine Bohrung mit Innengewinde und eine Schraube, die das Auswuchtgewicht in der radialen Ringnut verspannt, aufweist.The object is achieved by a balancing weight and associated recess in a rotary body in which the balancing weight is positively designed for recess is achieved in that the recess is at least one circumferential over the entire circumference, with its opening inwardly directed radial groove, that the balancing weight positively Ring groove is formed, that the balancing weight has a bore with internal thread and a screw which braces the balancing weight in the radial annular groove.

Die radiale Ringnut kann mit ihren Abmessungen (Tiefe, Querschnittsform usw.) an die Gegebenheiten und Platzverhältnise des Rotationskörpers angepaßt werden. Das Auswuchtgewicht weist dabei jeweils die Form eines Kreissegments auf.The radial annular groove can be adapted with their dimensions (depth, cross-sectional shape, etc.) to the conditions and Platzverhältnise the rotational body. The balancing weight has in each case the shape of a circle segment.

Eine besonders leichte Möglichkeit der Verspannung des Auswuchtgewichts in der Ringnut ist möglich, wenn die radiale Ringnut sich bis zu ihrer größten Tiefe verjüngt, wobei die Seitenflächen unter unterschiedlichen Winkeln zueinander verlaufen können.A particularly easy way of bracing the balance weight in the annular groove is possible when the radial annular groove tapers to its greatest depth, wherein the side surfaces may extend at different angles to each other.

Bei einem rechteckigen Querschnitt und entsprechender Tiefe der radialen Ringnut ist eine Verspannung des Auswuchtgewichtes in der radialen Ringnut in unterschiedlicher Tiefe besonders leicht möglich.In the case of a rectangular cross-section and corresponding depth of the radial annular groove, it is particularly easy to tension the balancing weight in the radial annular groove at different depths.

Zur Gewährleistung eines festen Sitzes des Auswuchtgewichtes ist es vorteilhaft, wenn der Rotationskörper eine axial umlaufende Ringnut zur Aufnahme der Schraubenspitze aufweist.To ensure a tight fit of the balancing weight, it is advantageous if the rotary body has an axially encircling annular groove for receiving the screw tip.

embodiment

An Hand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen stellen darWith reference to an embodiment of the invention will be explained in more detail. In the accompanying drawings represent

Fig. 1: Schnitt durch einen Rotationskörper mit radialer Ringnut, rechteckigen Querschnitt und eingeführten Auswuchtgewicht Fig. 2: Einzelnes Auswuchtgewicht mit dazugehöriger SchraubeFig. 1: section through a rotary body with radial annular groove, rectangular cross-section and introduced balancing weight Fig. 2: single balancing weight with associated screw

Ein Rotationskörper 1 weist eine über den gesamten Umfang umlaufende, mit ihrer Öffnung nach innen gerichtete radiale Ringnut 2 mit rechteckigem Querschnitt auf. Das Auswuchtgewicht 3 ist formschlüssig zur radialen Ringnut 2 ausgebildet und weist die Form eines Kreissegments auf (siehe Fig. 2).A rotary body 1 has a circumferential over the entire circumference, with its opening inwardly directed radial annular groove 2 with a rectangular cross-section. The balancing weight 3 is formed in a form-fitting manner to the radial annular groove 2 and has the shape of a circular segment (see FIG. 2).

In seinem nach innen gerichteten TeiHst das Auswuchtgewicht 3 mit einer Bohrung mit Innengewinde 4, in die die Schraube 5 gehört, versehen.In its inward TeiHst the balance weight 3 with a hole with internal thread 4, in which the screw 5 belongs, provided.

Die radiale Ringnut 2 weist eine solche Tiefe auf, daß es möglich ist, das Auswuchtgewicht 3 unterschiedlich tief in sie einzuführen.The radial annular groove 2 has such a depth that it is possible to introduce the balancing weight 3 at different depths.

Im folgenden wird die Funktion beschrieben.The following describes the function.

Das Auswuchtgewicht 3 wird in die radiale Ringnut 2 nur so weit eingeführt, daß die Bohrung mit Innengewinde 4 außerhalb ihr zu liegen kommt. Mit der Schraube 5 wird das Auswuchtgewicht 3 in der radialen Ringnut 2 so weit wie möglich verkantet und durch Anziehen der Schraube 5 in der radialen Ringnut 2 des Rotationskörpers 1 fest verspannt. Durch die umlaufende radiale Ringnut 2 ist es möglich, das Auswuchtgewicht 3 an jeder beliebigen Stelle des Umfangs fest zu verspannen, ohne noch auf weitere Befestigungsmittel angewiesen zu sein. Die Masse des Auswuchtgewichts 3 kann ohne Schwierigkeiten und ohne, daß dabei die Paßfähigkeit desselben verändert wird, durch Variation seiner Abmessungen den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden. Des weiteren ist es möglich, daß Auswuchtgewicht 3 unterschiedlich tief in die radiale Ringnut 2 einzuführen und dort zu verspannen. Damit können bei konstanter Masse unterschiedliche Trägheitsmomente realisiert werden.The balancing weight 3 is inserted into the radial annular groove 2 only so far that the bore with internal thread 4 comes to rest outside her. With the screw 5, the balancing weight 3 is tilted as far as possible in the radial annular groove 2 and firmly clamped by tightening the screw 5 in the radial annular groove 2 of the rotating body 1. Due to the circumferential radial annular groove 2, it is possible to clamp the balancing weight 3 at any point of the circumference, without having to rely on further fastening means. The mass of the balancing weight 3 can be adapted to the respective requirements by varying its dimensions without difficulty and without changing its fitability. Furthermore, it is possible that balance weight 3 to introduce different depths in the radial annular groove 2 and to clamp there. Thus, different moments of inertia can be realized with a constant mass.

Durch die umlaufende radiale Ringnut 2 und das dazu paßfähige Auswuchtgewicht 3 ist es möglich, Unwuchten an Rotationskörpern nur mit einem Auswuchtgewicht, dessen Lage in bezug zum Umfang und zum Radius entsprechend der Unwucht angepaßt wird, zu beseitigen.Due to the circumferential radial annular groove 2 and the matching balancing weight 3, it is possible to eliminate imbalances to rotating bodies only with a balancing weight whose position relative to the circumference and the radius is adjusted according to the imbalance.

Claims

Invention claim:

1. balancing weight and associated recess in a rotary body, in which the balancing weight is designed to form a recess, characterized in that the recess at least one over the entire circumference of the rotary body (1) encircling, with its opening inwardly directed radial annular groove (2) in that the balancing weight (3) is designed to form a radial annular groove (2) such that the balancing weight (3) has a bore with an internal thread (4) and a screw (5) which holds the balancing weight (3) in the radial annular groove (2 ) is clamped.

2. balancing weight according to item 1, characterized in that the radial annular groove (2) tapers to its greatest depth, wherein the side surfaces may extend at different angles to each other.

3. balancing weight according to item 1, characterized in that the radial annular groove (2) has a rectangular cross-section. ·. ·

4. balancing weight according to Pkt. 1 and 3, characterized in that the balancing weight (3) has the shape of a Kreissequenzes.

5. balancing weight according to item 1 and 3 point, characterized in that the radial annular groove (2) has a depth which allows a different depth insertion of the balancing weight (3).

6. balancing weight according to item 1, characterized in that the rotary body (1) has an axially encircling annular groove for receiving the screw tip.

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