DE102015214527A1

DE102015214527A1 - Device and method for balancing objects

Info

Publication number: DE102015214527A1
Application number: DE102015214527.1A
Authority: DE
Inventors: Tobias Jäger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2017-02-02

Abstract

Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Wuchten von rotierenden Gegenständen vorgeschlagen mit den Vorteilen, dass eine geringere Anzahl unterschiedlicher Gewichtsstücke und eine geringere Anzahl von Bohrungen für das Wuchten benötigt werden. Die Lösung sind der Einsatz von mit definierter Masse mittels 3D Druck erzeugte Gewichtsstücke, die in vorteilhafter Weise gegebenenfalls alle eine einheitliche Geometrie aufweisen.A device and a method for balancing rotating objects are proposed with the advantages that a smaller number of different weights and a smaller number of bores are required for the balancing. The solution is the use of weights produced with defined mass by means of 3D printing, which may advantageously all have a uniform geometry.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wuchten von Gegenständen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Wuchten von Gegenständen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4. The invention relates to a device for balancing articles according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for balancing articles according to the preamble of claim 4.

Rotierende Gegenstände wie große Wellen in Maschinen und Geräten sollen vibrations- und schwingungsarm laufen. Hierzu müssen sie in der Regel extra gewuchtet werden. Dazu wird von den zumeist rotationssymmetrischen Körpern die ungleiche Masseverteilung und die Formabweichung gegenüber einem idealen Soll gemessen. Anschließend werden korrigierende Maßnahmen ergriffen. Hierzu werden Gewichtsvorrichtungen in Form von vordefinierten Gewichtsstücken mit entsprechenden Massen eingebracht, wofür es einer entsprechenden Vielzahl an Bohrungen bedarf. Durch die unterschiedlichen Größen der Gewichtsstücke, verursacht durch die unterschiedlichen Massen, bei universellen Bohrungen in der Welle ist die Positionierung der Gewichtsstücke eine weitere Herausforderung. Rotating objects such as large shafts in machinery and equipment should run vibration and vibration. For this they usually have to be extra balanced. For this purpose, the unequal mass distribution and the shape deviation with respect to an ideal target are measured by the mostly rotationally symmetrical bodies. Subsequently, corrective measures are taken. For this purpose, weight devices are introduced in the form of predefined weight pieces with appropriate masses, which requires a corresponding number of holes. Due to the different sizes of the weights, caused by the different masses, with universal holes in the shaft, the positioning of the weights is another challenge.

Nach dem Einbringen der vordefinierten Gewichtsstücke werden nochmals korrigierende Maßnahmen ergriffen wie mechanisches Nacharbeiten oder Hinzufügen von Gewichten an definierten Stellen. After the introduction of the predefined weights again corrective measures are taken as mechanical reworking or adding weights at defined locations.

Für die Ermittlung der Positionen der hinzuzufügenden Gewichtsstücke sind entsprechende Berechnungen notwendig. Die Freiheitsgrade insbesondere bezüglich der Auswahl von Gewichtsstücken sind eingeschränkt auf die vordefinierten Massen, die für sich auch entsprechende Abweichungen haben können. Für diese Gewichtsstücke sind vorab oftmals Bohrungen vorzusehen, die entsprechende Bearbeitungsaufwände generieren und die Geometrie einschränken. Die Bohrungen sind entsprechend universell ausgestaltet, wohingegen die Gewichtsstücke unterschiedlich in der Größe sind, insbesondere durch die unterschiedlichen Massewerte. For the determination of the positions of the weights to be added corresponding calculations are necessary. The degrees of freedom, in particular with regard to the selection of weights, are limited to the predefined masses, which may also have corresponding deviations per se. For these weight pieces are in advance often provide holes that generate the corresponding processing costs and limit the geometry. The holes are designed according to universal, whereas the weights are different in size, in particular by the different mass values.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ausgehend von einer Vorrichtung und einem Verfahren der eingangs genannten Art diese in technischer Hinsicht so zu verbessern, dass damit Nachteile wie die Notwendigkeit des Vorhaltens von einer Vielzahl von unterschiedlich großen Gewichtsstücken mit individuellen Massen entfällt, die weiter den Nachteil in sich bergen, dass dafür eine Vielzahl an individuellen Bohrungen an einem zu wuchtenden Gegenstand bereitgestellt werden müssen. Object of the present invention, it is based on a device and a method of the type mentioned in a technical respect to improve so that disadvantages such as the need to Vortens of a variety of different sized weight pieces with individual masses is eliminated, which further has the disadvantage prove that a large number of individual holes must be provided on an object to be balanced for this purpose.

Diese Aufgabe wird für die Vorrichtung erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufweist. Diese Aufgabe wird ferner für das Verfahren durch ein Verfahren gelöst, das den im Kennzeichen des Anspruchs 3 angegebenen Verfahrensschritt aufweist. This object is achieved for the device according to the invention by a device having the features in the characterizing part of claim 1. This object is further achieved for the method by a method having the method step indicated in the characterizing part of claim 3.

Danach werden, zusammenfassend gesprochen, anstelle von vordefinierten Gewichtsstücken unterschiedlicher Größe zum Wuchten und einer Vielzahl notwendiger, gegebenenfalls auch individueller Bohrungen für diese als Gewichtsvorrichtung Gewichtsstücke verwendet, die mit definierter Masse mittels 3D Druck erzeugt sind. Durch den 3D Druck kann die spezifische Masse der Gewichtsstücke gegebenenfalls auch bei Aufrechterhaltung einer einheitlichen Geometrie entsprechend eingestellt werden. Als Folge davon sind weniger Bohrungen notwendig, was die weitere vorteilhafte Folge hat, dass aufwendige Bearbeitungen entfallen. Die definierte Geometrie sichert dabei die entsprechende Positionierung. Das Fehlerrisiko und der Positionierungsaufwand sind in vorteilhafter Weise verringert. Thereafter, in summary, used instead of predefined weights of different sizes for balancing and a variety of necessary, possibly even individual holes for this weight device as weights, which are generated with defined mass by means of 3D printing. Due to the 3D printing, the specific mass of the weight pieces can also be adjusted if necessary while maintaining a uniform geometry. As a result, fewer holes are necessary, which has the further advantageous consequence that expensive machining accounts. The defined geometry ensures the appropriate positioning. The risk of error and the positioning effort are reduced in an advantageous manner.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand jeweils eines weiteren Unteranspruchs. Advantageous embodiments of the invention are the subject of a further subclaim.

Danach weisen die Gewichtsstücke eine einheitlich definierte Geometrie auf und/oder erfolgt die Erzeugung der individuellen Masse der Gewichtsstücke durch gezielte Einstellung der Materialdichte und/oder des Materialgefüges und/oder durch geplant eingelagerte Lunker und/oder geplant eingelagerte Hohlräume. Derartiges lässt sich mittels des 3D Drucks in einfacher Weise regeln. Thereafter, the weights have a uniformly defined geometry and / or the generation of the individual mass of the weights by targeted adjustment of the material density and / or the material structure and / or by planned embedded voids and / or planned stored cavities. Such things can be easily controlled by 3D printing.

Als Ergebnis wird beim Wuchten von rotierenden Gegenständen eine geringere Anzahl an Bohrungen benötigt. Es besteht ein verringerter Aufwand für die Erstellung und Einbringung der Gewichtsstücke. Außerdem ist ein genaueres Wuchten möglich durch Gewichtsdefinition der Gewichtsstücke. Daneben ist das Einbringen der Gewichtsstücke durch die einheitliche Einbauform vereinfacht. As a result, a smaller number of holes is needed when balancing rotating objects. There is a reduced effort for the creation and introduction of the weights. In addition, a more accurate balancing is possible by weight definition of the weights. In addition, the introduction of the weights is simplified by the uniform design.

Claims

Weight device for balancing a rotating object by targeted placement of the weight device in a bore of the article, characterized in that the weight device - is generated by means of 3D printing with an individually defined mass.

Weight device according to claim 1, characterized in that the weight device - has a uniformly defined geometry.

Weight device according to claim 1 or 2, characterized in that the individually defined mass by targeted adjustment of Material density and / or the material structure and / or planned by stored voids and / or planned stored cavities is generated.

A method for balancing a rotating object by deliberately placing at least one single weight device in a bore of the article, characterized in that as weight devices using 3D printing with individually defined mass generated weight devices are used.

A method according to claim 4, characterized in that as weight devices, a uniformly defined geometry having weight devices are used.

A method according to claim 4 or 5, characterized in that the individually defined masses are generated by a selected material density and / or a selected material structure and / or planned embedded cavities and / or planned embedded cavities.