DE102006030163A1 - Automatic balancing device for rotating machine part, has freely movable balancing masses arranged inside unbalanced compensating disk, surrounding rotation axis of machine part, in circular hollow space - Google Patents

Automatic balancing device for rotating machine part, has freely movable balancing masses arranged inside unbalanced compensating disk, surrounding rotation axis of machine part, in circular hollow space Download PDF

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Abstract

The device has freely movable balancing masses (7) arranged inside unbalanced compensating disk (1), surrounding the rotation axis (A) of the machine part, in a circular hollow space (4). The circular hollow space has a radial internal subspace (5) and a radial external subspace (6) arranged with balancing masses.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils, insbesondere bei einem handgeführten Arbeitsgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for automatically balancing a rotating machine part, especially in a hand-held implement after the preamble of claim 1.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

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.A balancing device of the type mentioned is for example from the EP 1 174 537 B1 known. In this case, freely movable balancing masses, in particular balls, are disposed within an imbalance compensation disc in an annular cavity, which balance the existing imbalance by taking a counter-position. The unbalance compensation disc is composed of two half-shells, which have two radially spaced-apart, extending in the axial direction parting planes, wherein the half-shells are permanently connected to each other. At the balancing device after the EP 1 174 537 B1 it is a proven construction.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils gegenüber dem Stand der Technik weiter zu verbessern.Of the Invention is based on the object, a device for automatic balancing a rotating machine part over the prior art on to improve.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

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.These The object is achieved by a balancing device with the features of claim 1. Zum automatic Balancing a rotating machine part are within one the axis of rotation of the machine part surrounding imbalance compensation disc in an annular Cavity free-wheel balancing mass arranged, which is an eventual Balance the imbalance by taking a counter bearing, with the imbalance compensation disc is constructed of two half-shells, which - viewed in cross-section - at least have a parting plane extending in the axial direction. The annular cavity has a radially inner and a radially outer subspace, wherein in each subspace balancing masses, preferably of the same kind arranged are.

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.By the two-row arrangement of balancing masses is the entire balancing mass compared to prior art balancing devices significantly increased, where at the same time a compact and manufacturing technology cheaper Structure is given. The balancing device according to the invention comprises also embodiments with more than two rows of balancing masses. In any case, it is preferred at least one of the half-shells produced without cutting. It is, however also machining production process for producing a half-shell the unbalance compensation disc suitable.

Sofern mindestens eine der Halbschalen durch spanlose Umformung gefertigt ist, ist eine dauerhafte Verbindung zwischen den Halbschalen beispielsweise durch Bördelung oder Verstemmung herstellbar.Provided at least one of the half-shells made by non-cutting forming is, is a permanent connection between the half shells, for example by crimping or caulking produced.

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.The at least two subspaces of the annular Cavity are not completely separated from each other in a preferred embodiment separated. Rather corresponds to a measured opening height in the axial direction between the subspaces preferably at least half, in particular at least 3/4 of the total height of the annular cavity. One filled in the cavity Damping means especially oil, can thus be distributed freely in both or all subspaces, while the each balancing mass each fixed to a particular subspace assigned. To precisely fit the individual balancing masses the respective subspaces respectively, Preferably, one of the half shells per subspace has a groove-shaped track on. Such tracks can be provided in the other half-shell. To guide the Balancing masses, however, it is sufficient if only one of the half shells has a groove structure.

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.The preferably spherical Balancing materials are made of steel, for example. There are but also materials of lower or higher density than steel, for Example lead, for the production of balancing masses suitable. A production of balancing masses is also possible in the sintering process.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:following become two embodiments of the invention explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 im Querschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils, 1 in cross section a first embodiment of a device for automatically balancing a rotating machine part,

2 in einer perspektivischen, geschnittenen Ansicht die Einrichtung nach 1, 2 in a perspective, sectional view of the device 1 .

3 im Querschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines sich drehenden Maschinenteils, und 3 in cross-section, a second embodiment of a device for automatically balancing a rotating machine part, and

4 in perspektivischer, geschnittener Ansicht die Einrichtung nach 3. 4 in perspective, cut view of the device 3 ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Einander entsprechende oder gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.each other corresponding or equivalent parts are in all figures with denoted by the same reference numerals.

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.The 1 and 2 show a first embodiment of a device for automatically balancing a rotating machine part, for example a grinding wheel of an angle grinder. An imbalance compensation disc 1 is in principle from the EP 1 174 537 B1 known manner connected to the grinding wheel, not shown. The imbalance compensation disc 1 has a first half shell 2 on, which is designed as a non-cutting formed sheet metal part, and a second half-shell 3 in which it is a rotating part. Between the half-shells 2 . 3 is an annular cavity 4 formed, resulting from a radially inner subspace 5 and a radially outer subspace 6 composed. In every subspace 5 . 6 are balls 7 arranged as freely movable balancing masses, which are made for example of steel or lead.

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.The half shell produced by machining 3 has two groove-shaped raceways 8th . 9 on, namely a radially inner raceway 8th on which the balancing masses 7 the radially inner subspace 5 unroll, and a radially outer raceway 9 on which the balancing masses 7 of the radially outer subspace 6 roll. Between the raceways 8th . 9 forms the surface of the half shell 3 a trapezoidal elevation in cross-section 10 which the subspaces 5 . 6 separates each other. The in the area of the survey 10 measured minimum distance between the half-shells 2 . 3 is referred to as opening height H. The ratio between the opening height H and the maximum height G designated as the maximum axial distance between the cavity 4 delimiting surfaces of the half-shells 2 . 3 is at least 75%. The diameter of the balls 7 approximately corresponds to the total height G of the annular cavity measured in the axial direction 4 , The profiled, the raceways 8th . 9 as well as the survey 10 having surface of the half shell 3 opposite surface of the half-shell 2 is in the area of the cavity 4 completely flat. Deviating from this, a raceway structure could also be formed in this area. By separating the raceways 8th . 9 In any case, it is ensured that it - even during installation of the balancing wheel 1 - not to jamming balls 7 can come.

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.The half-shells 2 . 3 are permanently connected to each other, wherein on the outer circumference of the imbalance compensation disc 1 a crimp 11 is trained. Between the half-shells 2 . 3 are two annular seals 12 . 13 arranged. The radially inner seal 12 lies on a conical, ie with respect to the axis A of the balancing disc 1 bevelled surface 14 the half shell 3 while the radially outer seal 13 in a groove 15 the half shell 3 is inserted. In the field of seals 12 . 13 is in each case a separating surface T1, T2 between the half-shells 2 . 3 arranged, which extends in the axial direction. The radially inner separating surface T1 is adjacent to a radially extending paragraph 16 the half shell 3 while the radially outer separation surface T2 at the outer periphery of the half-shell 3 is formed. The annular heel 16 lies in the same plane as the raceways 8th . 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.The embodiment of the 3 and 4 differs from the embodiment according to the 1 and 2 essentially in that both half-shells 2 . 3 are produced by chipless forming. As a result, the total imbalance compensation mass, ie the sum of the masses of the individual balls 7 , especially high compared to the total mass of the balancing wheel 1 , In both embodiments, the annular cavity 4 filled with oil as a damping agent. Compared to a single-row balancing wheel with comparable radial and axial overall dimensions, the total balancing mass is increased by approx. 50% to 60%. The imbalance compensation disc 1 is suitable for both electrically driven and pneumatically driven tools, such as angle or straight grinder.

11
UnwuchtausgleichscheibeBalancing wheel
22
erste Halbschalefirst half shell
33
zweite Halbschalesecond half shell
44
Hohlraumcavity
55
innerer Teilrauminternal subspace
66
äußerer Teilraumouter subspace
77
Auswuchtmasse, Kugelbalancing mass, Bullet
88th
innere Laufbahninner career
99
äußere Laufbahnouter career
1010
Erhebungsurvey
1111
Bördelungflanging
1212
innere Dichtunginner poetry
1313
äußere Dichtungouter seal
1414
konische Oberflächeconical surface
1515
Nutgroove
1616
Absatzparagraph
AA
Achseaxis
GG
Gesamthöhetotal height
HH
Öffnungshöheopening height
T1T1
innere Trennflächeinner interface
T2T2
äußere Trennflächeouter interface

Claims (14)

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.Device for automatic balancing of a rotating machine part, in which, within an axis of rotation (A) of the machine part, surrounding imbalance compensation disk ( 1 ) in an annular cavity ( 4 ) freely movable balancing masses ( 7 ), which compensate the existing imbalance by taking a counter-position, wherein the imbalance compensation disc ( 1 ) of two half-shells ( 2 . 3 ), which have at least one parting plane (T1, T2) extending in the axial direction, characterized in that the annular cavity ( 4 ) a radially inner subspace ( 5 ) and a radially outer subspace ( 6 ), wherein in each subspace ( 5 . 6 ) Balancing weights ( 7 ) are arranged. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Halbschale (2, 3) spanlos hergestellt ist.Device according to claim 1, characterized in that at least one half-shell ( 2 . 3 ) is produced without cutting. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (2, 3) durch Bördelung (11) miteinander verbunden sind.Device according to claim 2, characterized in that the half shells ( 2 . 3 ) by crimping ( 11 ) are interconnected. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Halbschale (2, 3) durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one half-shell ( 2 . 3 ) is made by machining. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (2, 3) zwei radial voneinander beabstandete Trennebenen (T1, T2) aufweisen.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the half-shells ( 2 . 3 ) have two radially spaced separation planes (T1, T2). Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtmassen als Kugeln (7) ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the balancing masses as balls ( 7 ) are formed. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilräume (5, 6) nicht hermetisch voneinander getrennt sind.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the subspaces ( 5 . 6 ) are not hermetically separated. 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.Device according to claim 7, characterized in that an opening height (H) measured in the axial direction between the subspaces ( 5 . 6 ) at least half of the total height (G) of the annular cavity ( 4 ) corresponds. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Hohlraum (4) ein Dämpfungsmittel, insbesondere Öl, enthält.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the annular cavity ( 4 ) contains a damping agent, in particular oil. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Halbschale (2, 3) zwei rillenförmige Laufbahnen (8, 9) aufweist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one half-shell ( 2 . 3 ) two grooved tracks ( 8th . 9 ) having. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtmassen (7) aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sind.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the balancing masses ( 7 ) are made of a metallic material. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtmassen (7) aus Stahl gefertigt sind.Device according to claim 11, characterized in that the balancing masses ( 7 ) are made of steel. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtmassen (7) Blei enthalten.Device according to claim 11, characterized in that the balancing masses ( 7 ) Contain lead. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswuchtmassen (7) aus einem Sinterwerkstoff gefertigt sind.Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the balancing masses ( 7 ) are made of a sintered material.
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