DE102006030163A1

DE102006030163A1 - Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten

Info

Publication number: DE102006030163A1
Application number: DE200610030163
Authority: DE
Inventors: Jörg BAUER
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2008-01-03

Abstract

Zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils sind innerhalb einer die Rotationsachse (A) des Maschinenteils umgebenden Unwuchtausgleichscheibe (1) in einem ringförmigen Hohlraum (4) frei bewegliche Auswuchtmassen (7) angeordnet, die die vorhandene Unwucht durch Einnahme einer Gegenlage ausgleichen. Die Unwuchtausgleichscheibe (1) ist aus zwei Halbschalen (2, 3) aufgebaut, welche mindestens eine in axialer Richtung verlaufende Trennebene (T1, T2) aufweisen. Der ringförmige Hohlraum (4) weist einen radial inneren Teilraum (5) und einen radial äußeren Teilraum (6) auf, wobei in jedem Teilraum (5, 6) Auswuchtmassen (7) angeordnet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils, insbesondere bei einem handgeführten Arbeitsgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hintergrund der Erfindung
Eine Auswuchteinrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP 1 174 537 B1 bekannt. Hierbei sind innerhalb einer Unwuchtausgleichscheibe in einem ringförmigen Hohlraum freibewegliche Auswuchtmassen, insbesondere Kugeln, angeordnet, welche die vorhandene Unwucht durch Einnahme einer Gegenlage ausgleichen. Die Unwuchtausgleichscheibe ist aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, die zwei radial voneinander beabstandete, in axialer Richtung verlaufende Trennebenen aufweisen, wobei die Halbschalen unlösbar miteinander verbunden sind. Bei der Auswuchteinrichtung nach der EP 1 174 537 B1 handelt es sich um eine bewährte Konstruktion.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils gegenüber dem Stand der Technik weiter zu verbessern.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Auswuchteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils sind innerhalb einer die Rotationsachse des Maschinenteils umgebenden Unwuchtausgleichscheibe in einem ringförmigen Hohlraum freibewegliche Auswuchtmassen angeordnet, die eine eventuelle Unwucht durch Einnahme einer Gegenlage ausgleichen, wobei die Unwuchtausgleichscheibe aus zwei Halbschalen aufgebaut ist, welche – im Querschnitt betrachtet – mindestens eine in axiale Richtung verlaufende Trennebene aufweisen. Der ringförmige Hohlraum weist einen radial inneren und einen radial äußeren Teilraum auf, wobei in jedem Teilraum Auswuchtmassen, vorzugsweise gleicher Art, angeordnet sind.
Durch die zweireihige Anordnung von Auswuchtmassen ist die gesamte Unwuchtausgleichsmasse im Vergleich zu Auswuchteinrichtungen nach dem Stand der Technik wesentlich erhöht, wobei zugleich ein kompakter und fertigungstechnisch günstiger Aufbau gegeben ist. Die erfindungsgemäße Auswuchteinrichtung umfasst auch Ausführungsformen mit mehr als zwei Reihen von Auswuchtmassen. In jedem Fall ist bevorzugt mindestens eine der Halbschalen spanlos hergestellt. Es sind jedoch auch spanende Fertigungsverfahren zur Herstellung einer Halbschale der Unwuchtausgleichscheibe geeignet.
Sofern mindestens eine der Halbschalen durch spanlose Umformung gefertigt ist, ist eine dauerhafte Verbindung zwischen den Halbschalen beispielsweise durch Bördelung oder Verstemmung herstellbar.
Die mindestens zwei Teilräume des ringförmigen Hohlraums sind in bevorzugter Ausgestaltung nicht vollständig voneinander getrennt. Vielmehr entspricht eine in axialer Richtung gemessene Öffnungshöhe zwischen den Teilräumen vorzugsweise mindestens der Hälfte, insbesondere mindestens 3/4, der Gesamthöhe des ringförmigen Hohlraums. Ein in den Hohlraum gefülltes Dämpfungsmittel, insbesondere Öl, kann sich somit frei in beiden bzw. allen Teilräumen verteilen, während die einzelnen Auswuchtmassen jeweils fest einem bestimmten Teilraum zugeordnet sind. Um die einzelnen Auswuchtmassen präzise in den jeweiligen Teilräumen zu führen, weist vorzugsweise eine der Halbschalen pro Teilraum eine rillenförmige Laufbahn auf. Derartige Laufbahnen können auch in der anderen Halbschale vorgesehen sein. Zur Führung der Auswuchtmassen ist es jedoch ausreichend, wenn nur eine der Halbschalen eine Rillenstruktur aufweist.
Die vorzugsweise kugelförmigen Auswuchtmassen sind beispielsweise aus Stahl gefertigt. Es sind jedoch auch Werkstoffe geringerer oder höherer Dichte als Stahl, zum Beispiel Blei, für die Herstellung der Auswuchtmassen geeignet. Eine Fertigung der Auswuchtmassen ist auch im Sinterverfahren möglich.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 im Querschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils,
2 in einer perspektivischen, geschnittenen Ansicht die Einrichtung nach 1,
3 im Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils, und
4 in perspektivischer, geschnittener Ansicht die Einrichtung nach 3.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Einander entsprechende oder gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils, beispielsweise einer Schleifscheibe eines Winkelschleifers. Eine Unwuchtausgleichscheibe 1 ist in prinzipiell aus der EP 1 174 537 B1 bekannter Weise mit der nicht dargestellten Schleifscheibe verbunden. Die Unwuchtausgleichscheibe 1 weist eine erste Halbschale 2 auf, die als spanlos umgeformtes Blechteil ausgebildet ist, sowie eine zweite Halbschale 3, bei welcher es sich um ein Drehteil handelt. Zwischen den Halbschalen 2, 3 ist ein ringförmiger Hohlraum 4 gebildet, der sich aus einem radial inneren Teilraum 5 und einem radial äußeren Teilraum 6 zusammensetzt. In jedem Teilraum 5, 6 sind Kugeln 7 als freibewegliche Auswuchtmassen angeordnet, welche beispielsweise aus Stahl oder Blei gefertigt sind.
Die durch spanende Bearbeitung hergestellte Halbschale 3 weist zwei rillenförmige Laufbahnen 8, 9 auf, nämlich eine radial innere Laufbahn 8, auf welcher die Auswuchtmassen 7 des radial inneren Teilraums 5 abrollen, und eine radial äußere Laufbahn 9, auf welcher die Auswuchtmassen 7 des radial äußeren Teilraums 6 abrollen. Zwischen den Laufbahnen 8, 9 bildet die Oberfläche der Halbschale 3 eine im Querschnitt trapezförmige Erhebung 10, welche die Teilräume 5, 6 voneinander trennt. Der im Bereich der Erhebung 10 gemessene minimale Abstand zwischen den Halbschalen 2, 3 wird als Öffnungshöhe H bezeichnet. Das Verhältnis zwischen der Öffnungshöhe H und dem als Gesamthöhe G bezeichneten maximalen axialen Abstand zwischen den den Hohlraum 4 begrenzenden Oberflächen der Halbschalen 2, 3 beträgt mindestens 75%. Der Durchmesser der Kugeln 7 entspricht annähernd der in axialer Richtung gemessenen Gesamthöhe G des ringförmigen Hohlraums 4. Die der profilierten, die Laufbahnen 8, 9 sowie die Erhebung 10 aufweisenden Oberfläche der Halbschale 3 gegenüberliegende Oberfläche der Halbschale 2 ist im Bereich des Hohlraums 4 vollständig eben ausgebildet. Abweichend hiervon könnte auch in diesem Bereich eine Laufbahnstruktur ausgebildet sein. Durch die Trennung der Laufbahnen 8, 9 ist in jedem Fall sichergestellt, dass es – auch während der Montage der Unwuchtausgleichscheibe 1 – nicht zu einem Verklemmen von Kugeln 7 kommen kann.
Die Halbschalen 2, 3 sind dauerhaft miteinander verbunden, wobei am äußeren Umfang der Unwuchtausgleichscheibe 1 eine Bördelung 11 ausgebildet ist. Zwischen den Halbschalen 2, 3 sind zwei ringförmige Dichtungen 12, 13 angeordnet. Die radial innere Dichtung 12 liegt an einer konischen, d.h. gegenüber der Achse A der Unwuchtausgleichscheibe 1 abgeschrägten Oberfläche 14 der Halbschale 3 an, während die radial äußere Dichtung 13 in eine Nut 15 der Halbschale 3 eingelegt ist. Im Bereich der Dichtungen 12, 13 ist jeweils eine Trennfläche T1, T2 zwischen den Halbschalen 2, 3 angeordnet, welche in axiale Richtung verläuft. Die radial innere Trennfläche T1 grenzt an einen in radialer Richtung verlaufenden Absatz 16 der Halbschale 3, während die radial äußere Trennfläche T2 am äußeren Umfang der Halbschale 3 gebildet ist. Der ringförmige Absatz 16 liegt in der gleichen Ebene wie die Laufbahnen 8, 9.
Das Ausführungsbeispiel nach den 3 und 4 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 im Wesentlichen dadurch, dass beide Halbschalen 2, 3 durch spanlose Umformung hergestellt sind. Hierdurch ist die gesamte Unwuchtausgleichsmasse, d.h. die Summe der Massen der einzelnen Kugeln 7, besonders hoch im Vergleich zur Gesamtmasse der Unwuchtausgleichscheibe 1. In beiden Ausführungsformen ist der ringförmige Hohlraum 4 mit Öl als Dämpfungsmittel befüllt. Im Vergleich zu einer einreihigen Unwuchtausgleichscheibe mit vergleichbaren radialen und axialen Gesamtabmessungen ist die gesamte Unwuchtausgleichsmasse um ca. 50% bis 60% erhöht. Die Unwuchtausgleichscheibe 1 ist sowohl für elektrisch angetriebene als auch für pneumatisch angetriebene Arbeitsgeräte, beispielsweise Winkel- oder Geradschleifer, geeignet.

1: Unwuchtausgleichscheibe
2: erste Halbschale
3: zweite Halbschale
4: Hohlraum
5: innerer Teilraum
6: äußerer Teilraum
7: Auswuchtmasse, Kugel
8: innere Laufbahn
9: äußere Laufbahn
10: Erhebung
11: Bördelung
12: innere Dichtung
13: äußere Dichtung
14: konische Oberfläche
15: Nut
16: Absatz
A: Achse
G: Gesamthöhe
H: Öffnungshöhe
T1: innere Trennfläche
T2: äußere Trennfläche

Claims

Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils, bei dem innerhalb einer die Rotationsachse (A) des Maschinenteils umgebenden Unwuchtausgleichscheibe (1) in einem ringförmigen Hohlraum (4) frei bewegliche Auswuchtmassen (7) angeordnet sind, die die vorhandene Unwucht durch Einnahme einer Gegenlage ausgleichen, wobei die Unwuchtausgleichscheibe (1) aus zwei Halbschalen (2, 3) aufgebaut ist, welche mindestens eine in axialer Richtung verlaufende Trennebene (T1, T2) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Hohlraum (4) einen radial inneren Teilraum (5) und einen radial äußeren Teilraum (6) aufweist, wobei in jedem Teilraum (5, 6) Auswuchtmassen (7) angeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Halbschale (2, 3) spanlos hergestellt ist.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (2, 3) durch Bördelung (11) miteinander verbunden sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Halbschale (2, 3) durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (2, 3) zwei radial voneinander beabstandete Trennebenen (T1, T2) aufweisen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtmassen als Kugeln (7) ausgebildet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilräume (5, 6) nicht hermetisch voneinander getrennt sind.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine in axialer Richtung gemessene Öffnungshöhe (H) zwischen den Teilräumen (5, 6) mindestens der Hälfte der Gesamthöhe (G) des ringförmigen Hohlraums (4) entspricht.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Hohlraum (4) ein Dämpfungsmittel, insbesondere Öl, enthält.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Halbschale (2, 3) zwei rillenförmige Laufbahnen (8, 9) aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtmassen (7) aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sind.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtmassen (7) aus Stahl gefertigt sind.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtmassen (7) Blei enthalten.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtmassen (7) aus einem Sinterwerkstoff gefertigt sind.