DE102022114197B3

DE102022114197B3 - Wuchtadapter und Auswuchtmaschine

Info

Publication number: DE102022114197B3
Application number: DE102022114197.7A
Authority: DE
Inventors: Patrick Ebisch
Original assignee: Karl Schuessler & Co KG GmbH; Karl Schuessler & CoKg GmbH
Current assignee: Karl Schuessler & Co KG GmbH; Karl Schuessler & CoKg GmbH
Priority date: 2022-06-03
Filing date: 2022-06-03
Publication date: 2023-06-29
Anticipated expiration: 2042-06-04
Also published as: WO2023232603A1; EP4323138A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wuchtadapter (1) zur auswechselbaren Halterung eines auszuwuchtenden Rotors (z.B. Werkzeugaufnahme) in einer Auswuchtmaschine, die eine Unwucht des Rotors (2) misst, mit einer Greifeinrichtung (10.1-10.4) zum formschlüssigen Greifen eines Anzugsbolzens (3) an dem auszuwuchtenden Rotor (2), wobei der Anzugsbolzen (3) in seiner Mantelfläche vorzugsweise eine ringförmig umlaufende Ausnehmung (5) aufweist, die einen formschlüssigen Angriffspunkt für die Greifeinrichtung (10.1-10.4) bildet. Die Erfindung sieht vor, dass der Wuchtadapter (1) geeignet ist, um verschiedene Anzugsbolzen (3) mit unterschiedlichen Längen innerhalb eines zulässigen Längenbereichs und/oder unterschiedlichen Durchmessern innerhalb eines zulässigen Durchmesserbereichs zu greifen.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Wuchtadapter zur auswechselbaren Halterung eines auszuwuchtenden Rotors (z.B. Werkzeugaufnahme) in einer Auswuchtmaschine, die eine Unwucht des Rotors misst.
Hintergrund der Erfindung
In Werkzeugmaschinen (z.B. Fräsmaschinen) werden zum Einspannen der Werkzeuge (z.B. Fräser) Werkzeugaufnahmen eingesetzt, die beispielsweise aus DE 20 2014 008 275 U1 bekannt sind und als Schrumpffutter ausgebildet sein können.
Es ist weiterhin bekannt, derartige Werkzeugaufnahmen auszuwuchten, um Unwuchten in der Werkzeugaufnahme zu beseitigen. Hierzu werden die Werkzeugaufnahmen mittels eines sogenannten Wuchtadapters in eine Auswuchtmaschine eingesetzt, die die Unwucht in der Werkzeugaufnahme misst. Anschließend kann die Unwucht dann beseitigt werden, indem ein gezielter Materialabtrag oder eine Materialergänzung an der auszuwuchtenden Werkzeugaufnahme erfolgt, beispielsweise durch das Einbringen von Auswuchtbohrungen oder das Anbringen von Auswuchtschrauben/Gewichten. Derartige Wuchtadapter sind beispielsweise Aus WO 2013/164270 A1 und DE 299 80 181 U1 bekannt. Nachteilig an diesen bekannten Wuchtadaptern ist jedoch die Tatsache, dass jeweils nur eine bestimmte Werkzeugaufnahme mit einem bestimmten Durchmesser und einer bestimmten Länge des Anzugsbolzens an dem Wuchtadapter aufgenommen werden kann. Es ist deshalb im Stand der Technik erforderlich, für die verschiedenen Werkzeugaufnahmen individuell angepasste Wuchtadapter vorzuhalten, was relativ aufwendig ist.
Ferner ist aus DE 44 15 466 A1 eine Aufnahme- und Spannvorrichtung bekannt, die dazu dient, ein Werkzeug in einem Messgerät einzuspannen, um das eingespannte Werkzeug dann in dem Messgerät zu vermessen.
Beschreibung der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen entsprechend verbesserten Wuchtadapter zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Wuchtadapter gemäß dem Hauptanspruch gelöst.
Der erfindungsgemäße Wuchtadapter dient ebenfalls zur auswechselbaren Halterung eines auszuwuchtenden Rotors in einer Auswuchtmaschine, die eine Unwucht des Rotors misst. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt sich bei dem auszuwuchtenden Rotor um eine Werkzeugaufnahme, wie vorstehend bereits zum Stand der Technik beschrieben wurde. Der Einsatzzweck des erfindungsgemäßen Wuchtadapters ist jedoch nicht auf die Halterung bestimmter Typen von Rotoren beschränkt, sondern eignet sich allgemein zur Aufnahme von auszuwuchtenden Rotoren.
In Übereinstimmung mit dem eingangs beschriebenen bekannten Wuchtadapter weist auch der erfindungsgemäße Wuchtadapter eine Greifeinrichtung auf, um einen Anzugsbolzen an dem auszuwuchtenden Rotor (z.B. Werkzeugaufnahme) formschlüssig zu greifen und den auszuwuchtenden Rotor dadurch in dem Wuchtadapter zu spannen.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Anzugsbolzen an dem Rotor (z.B. Werkzeugaufnahme) in seiner Mantelfläche eine ringförmig umlaufende Ausnehmung auf, die einen formschlüssigen Angriffspunkt für die Greifeinrichtung des Wuchtadapters bildet. Die Greifeinrichtung des Wuchtadapters greift dann in die ringförmig umlaufende Ausnehmung in dem Anzugsbolzen ein und stellt dadurch eine formschlüssige Verbindung mit dem Anzugsbolzen her, so dass der Rotor in dem Wuchtadapter gespannt werden kann. Der Angriffspunkt für die Greifeinrichtung kann jedoch im Rahmen der Erfindung auch anders ausgebildet sein als durch eine ringförmig umlaufende Ausnehmung in der Mantelfläche des Anzugsbolzens. Allerdings sollte der Angriffspunkt ein formschlüssiges Greifen des Anzugsbolzens durch die Greifeinrichtung ermöglichen, damit der Anzugsbolzen in dem Wuchtadapter festgespannt werden kann.
Der erfindungsgemäße Wuchtadapter zeichnet sich nun dadurch aus, dass nicht nur ein einziger Typ eines Anzugsbolzens gespannt werden kann, sondern verschiedene Typen von Anzugsbolzen mit unterschiedlichen Längen innerhalb eines zulässigen Längenbereichs und/oder unterschiedlichen Durchmessern innerhalb eines zulässigen Durchmesserbereichs. Dies ist vorteilhaft, weil so nicht mehr für jeden Typ eines Anzugsbolzens ein entsprechend angepasster Wuchtadapter erforderlich ist. Vielmehr eignet sich der erfindungsgemäße Wuchtadapter für eine Vielzahl unterschiedlicher Anzugsbolzen und ist deshalb universell einsetzbar. Beispielsweise kann der zulässige Durchmesserbereich des Anzugsbolzens 7 mm bis 22 mm umfassen, während der zulässige Längenbereich des Anzugsbolzens 11 mm bis 36 mm umfassen kann.
Der zulässige Längenbereich der zu spannenden Anzugsbolzen kann hierbei beispielsweise mindestens 2 mm, 5 mm, 10 mm oder 20 mm umfassen. Dies bedeutet, dass unterschiedlich lange Anzugsbolzen in dem Wuchtadapter aufgenommen werden können, sofern die axiale Länge des Anzugsbolzens innerhalb des zulässigen Längenbereichs liegt. Der zulässige Längenbereich wird hierbei von der minimal zulässigen Länge bis zu der maximal zulässigen Länge des Anzugsbolzens gemessen. Wenn der Wuchtadapter beispielsweise Anzugsbolzen mit einer minimalen Länge von 40 mm bis zu einer maximalen Länge von 60 mm aufnehmen kann, so umfasst der zulässige Längenbereich 20 mm.
Der zulässige Durchmesserbereich der Anzugsbolzen kann sich ebenfalls über mindestens 2 mm, 5 mm, 10 mm oder 20 mm erstrecken. Dies bedeutet, dass unterschiedlich dicke Anzugsbolzen in dem Wuchtadapter aufgenommen werden können, sofern der Durchmesser des Anzugsbolzens innerhalb des zulässigen Durchmesserbereichs liegt. Der zulässige Durchmesserbereich wird hierbei von dem minimal zulässigen Durchmesser bis zu dem maximal zulässigen Durchmesser gemessen.
Bei dem erfindungsgemäßen Wuchtadapter kann die Greifeinrichtung für den Anzugsbolzen wahlweise eine Greifstellung oder eine Freigabestellung einnehmen. In ihrer Greifstellung greift die Greifeinrichtung den Anzugsbolzen des auszuwuchtenden Rotors, um den auszuwuchtenden Rotor dadurch in dem Wuchtadapter zu fixieren. In ihrer Freigabestellung gibt die Greifeinrichtung dagegen den Anzugsbolzen des auszuwuchtenden Rotors frei, um den auszuwuchtenden Rotor in den Wuchtadapter einführen oder aus dem Wuchtadapter entnehmen zu können.
Hierbei weist die Greifeinrichtung vorzugsweise einen mechanischen Antrieb auf, um die Greifeinrichtung bei einer Aktivierung des Antriebs aus der Greifstellung in die Freigabestellung zu bringen.
Darüber hinaus weist die Greifeinrichtung vorzugsweise eine Federvorspannung auf, die die Greifeinrichtung in die Greifstellung vorspannt, so dass die Greifeinrichtung ohne eine Aktivierung des Antriebs selbstständig die Greifstellung einnimmt. Ohne einen äußeren Antrieb nimmt die Greifeinrichtung also vorzugsweise selbstständig die Greifstellung ein, wohingegen zur Einnahme der Freigabestellung ein äußerer Antrieb erforderlich ist.
Gemäß der Erfindung weist der Wuchtadapter ein Führungsgehäuse auf, wobei die Greifeinrichtung eine Greifzange mit mindestens zwei und vorzugsweise vier schwenkbaren Greifarmen aufweist, die dazu dienen, den Anzugsbolzen an dem auszuwuchtenden Rotor zu greifen. Die Greifzange ist hierbei innerhalb des Führungsgehäuses des Wuchtadapters angeordnet. Die Greifarme der Greifzange sind jeweils zwischen einer Greifstellung und einer Freigabestellung schwenkbar, wobei die Greifarme in ihrer Greifstellung den Anzugsbolzen an dem auszuwuchtenden Rotor greifen, um den auszuwuchtenden Rotor dadurch in dem Wuchtadapter zu fixieren, wohingegen die Greifarme in ihrer Freigabestellung den Anzugsbolzen des auszuwuchtenden Rotors freigeben, um den auszuwuchtenden Rotor in den Wuchtadapter einführen oder aus dem Wuchtadapter entnehmen zu können.
In dem Führungsgehäuse des Wuchtadapters ist vorzugsweise ein Schlitten angeordnet, wobei der Schlitten in dem Wuchtadapter axial verschiebbar ist zwischen einer Greifstellung und einer Freigabestellung. Die Greifarme der Greifzange sind hierbei vorzugsweise in dem Schlitten schwenkbar gelagert, insbesondere um parallele Schwenkachsen, die rechtwinklig zur Rotationsachse verlaufen. Eine Verschiebung des Schlittens mit den darin gelagerten Greifarmen führt also auch zu einer entsprechenden axialen Verschiebung der Greifzange zusammen mit dem Schlitten. Hierbei ist zu erwähnen, dass der Schlitten vorzugsweise einen axialen Bewegungsspielraum aufweist, der mindestens 20 mm, 30 mm oder 40 mm und/oder höchstens 100 mm, 80 mm oder 50 mm umfasst.
Den Greifarmen der Greifzange ist vorzugsweise jeweils mindestens eine erste Spannfeder zugeordnet, die beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildet sein kann und die Aufgabe hat, den jeweiligen Greifarm in seine Freigabestellung vorzuspannen. Diese erste Spannfeder kann sich beispielsweise einerseits an der Innenwand des Führungsgehäuses des Wuchtadapters und andererseits an dem Greifarm abstützen, um den Greifarm in seine Freigabestellung zu drücken.
Darüber hinaus weist der Wuchtadapter vorzugsweise einen Zugbolzen auf, der dazu dient, die Greifarme der Greifzange in ihre Greifstellung zu schwenken. Hierzu befindet sich der Zugbolzen zumindest auf einem Teil seiner Länge in dem Führungsgehäuse des Wuchtadapters und innerhalb des Schlittens, beispielsweise mittig. Der Zugbolzen ist hierbei zwischen einer Greifstellung und einer Freigabestellung axial verschiebbar. In seiner Greifstellung drückt der Zugbolzen die Greifarme der Greifzange in ihre Greifstellung. In seiner Freigabestellung gibt der Zugbolzen dagegen die Greifarme der Greifzange frei, so dass die vorstehend erwähnte erste Spannfeder den jeweiligen Greifarm in seine Freigabestellung schwenken kann.
Die einzelnen Greifarme der Greifzange sind vorzugsweise jeweils als zweiarmiger Hebel ausgebildet, der einen ersten Hebelarm und einen gegenüberliegenden zweiten Hebelarm aufweist. An dem ersten Hebelarm greift der Zugbolzen an, um den Greifarm in seine Greifstellung zu schwenken. Darüber hinaus greift an dem ersten Hebelarm auch die erste Spannfeder an, um den Greifarm in seine Freigabestellung vorzuspannen. Der zweite Hebelarm dient dagegen dazu, den Anzugsbolzen an dem auszuwuchtenden Rotor zu greifen.
Weiterhin kann eine zweite Spannfeder vorgesehen sein, die ebenfalls als Schraubenfeder ausgebildet sein kann und dazu dient, um den Zugbolzen gegenüber dem Schlitten in axialer Richtung in seine Greifstellung vorzuspannen. Diese zweite Spannfeder kann sich einerseits an dem Zugbolzen und andererseits an dem Schlitten abstützen, insbesondere an einem Quersteg in dem Schlitten.
Beispielsweise kann der Zugbolzen in seiner der zweiten Spannfeder zugewandten Stirnfläche eine axial verlaufende Sackbohrung aufweisen, wobei sich die vorstehend erwähnte zweite Spannfeder dann am Boden der Sackbohrung in dem Anzugsbolzen abstützen kann.
Zum Greifen eines Anzugsbolzens wird zunächst der Zugbolzen axial aus seiner Freigabestellung in die Greifstellung bewegt. Bei dieser Bewegung schwenkt der Zugbolzen zunächst die Greifzange in ihre Greifstellung und nimmt dann erst den Schlitten axial aus seiner Freigabestellung in seine Greifstellung mit. Diese beiden Bewegungen (Schwenkbewegung der Greifzange und Axialbewegung des Schlittens) sind also vorzugsweise zeitlich getrennt und folgen aufeinander.
Der vorstehend erwähnte Schlitten hat vorzugsweise die Form einer Hülse mit einem Boden und einem Loch in dem Boden zur axialen Durchführung des Zugbolzens. Der Zugbolzen kann also durch das Loch in dem Boden des Schlittens in den Schlitten eingeführt werden. Zu dem Anzugsbolzen hin ist die Hülse des Schlittens dagegen vorzugsweise offen, um den Anzugsbolzen in die Hülse einführen und dann in der Hülse greifen zu können. Die Hülse des Schlittens hat optional einen Quersteg, an dem sich die vorstehend erwähnte zweite Spannfeder abstützen kann, die dazu dient, den Schlitten gegenüber dem Zugbolzen vorzuspannen.
In seiner Mantelfläche kann der Zugbolzen einen ringförmig umlaufenden und nach außen abstehenden Ringkragen aufweisen, der beispielsweise einstückig an den Zugbolzen angeformt sein kann. Beim axialen Mitnehmen des Schlittens durch den Zugbolzen schlägt dann der Ringkragen an dem Boden des Schlittens an und nimmt dadurch den Schlitten axial in seine Greifstellung mit.
Das Anschlagen des Ringkragens ist jedoch nicht zwingend notwendig. Bei einem dickeren Hals des Anzugsbolzens berührt die Ringfläche den Boden nicht. Die Greifer schlagen zuvor am Hals an, durch die nach unten wirkende Kraft wird der Schlitten dennoch nach unten gezwungen, die Greifer gleiten bis zum Kopf des Anzugsbolzens, das Werkzeug wird dadurch gespannt. Die Geometrie der Greifer ist so ausgelegt, dass diese den Hals nur mit einem Radius tangieren. Durch die Zylinderform des Halses entsteht nur eine „Punkt-Berührung“, diese reduziert die Reibung auf ein Minimum und das Gleiten wird ermöglicht.
Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass der Zugbolzen aus seiner Freigabestellung in die Greifstellung bewegt werden muss, damit der Wuchtadapter seine Greifstellung annimmt. Diese Bewegung des Zugbolzens aus seiner Freigabestellung in die Greifstellung erfolgt vorzugsweise durch eine dritte Spannfeder, die einen Kolben mechanisch vorspannt, der an dem Zugbolzen befestigt ist. Beispielsweise kann diese dritte Spannfeder als Schraubenfeder ausgebildet sein und stützt sich dabei einerseits an dem Führungsgehäuse des Wuchtadapters und andererseits an dem Kolben ab.
Die entgegengesetzte Bewegung des Zugbolzens aus der Greifstellung in die Freigabestellung erfolgt dagegen vorzugsweise durch einen pneumatischen, hydraulischen oder elektromotorischen Antrieb, der auf einen Kolben wirkt, der mit dem Zugbolzen verbunden ist.
Ferner ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur Schutz beansprucht für den vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Wuchtadapter. Vielmehr beansprucht die Erfindung auch Schutz für eine Auswuchtmaschine mit einem solchen erfindungsgemäßen Wuchtadapter.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
Figurenliste

1 zeigt eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Wuchtadapters in einer Freigabestellung.
2 zeigt den Wuchtadapter aus 1 in einer Greifstellung.
3 zeigt eine Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Wuchtadapters.
4 zeigt eine Seitenansicht des Wuchtadapters aus den 1-3.
5 zeigt eine Perspektivansicht eines Grundkörpers des erfindungsgemäßen Wuchtadapters.
6 zeigt eine Perspektivansicht eines Führungsgehäuses des erfindungsgemäßen Wuchtadapters.
7A und 7B zeigen verschiedene Perspektivenansichten eines Schlittens des erfindungsgemäßen Wuchtadapters mit einem Zugbolzen und vier schwenkbaren Greifarmen.
8 zeigt den Schlitten des Wuchtadapters mit demontierten Greifarmen.
9 zeigt eine Perspektivansicht eines schwenkbaren Greifarms des Wuchtadapters.
10 zeigt eine Perspektivansicht des Zugbolzens des erfindungsgemäßen Wuchtadapters.
11 zeigt eine Perspektivansicht des Bodens des Schlittens des erfindungsgemäßen Wuchtadapters.
12 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des Betriebsverfahrens des erfindungsgemä-ßen Wuchtadapters.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird nun das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wuchtadapters 1 beschrieben, der dazu dient, eine Werkzeugaufnahme 2 (z.B. Schrumpffutter) in einer Auswuchtmaschine einzuspannen, damit die Auswuchtmaschine Unwuchten in der Werkzeugaufnahme 2 messen kann. Die Auswuchtmaschine selbst ist hierbei zur Vereinfachung nicht dargestellt und kann in herkömmlicher Weise ausgebildet sein.
In der Werkzeugaufnahme 2 ist ein Anzugsbolzen 3 montiert, wobei der Anzugsbolzen 3 mittels einer Schraubverbindung 4 mit der Werkzeugaufnahme 2 verbunden ist. Der Anzugsbolzen 3 dient dazu, die Werkzeugaufnahme 2 in dem Wuchtadapter 1 zu greifen und festspannen zu können. Hierzu weist der Anzugsbolzen 3 in seiner Mantelfläche eine ringförmig umlaufende Ausnehmung 5 auf, die einen Angriffspunkt zum formschlüssigen Greifen des Anzugsbolzens 3 bildet, wie noch detailliert erläutert wird.
Der Wuchtadapter 1 weist zunächst einen Grundkörper 6 auf, der an seiner Oberseite eine Aufnahmebohrung zum Einführen der Werkzeugaufnahme 2 hat.
Darüber hinaus weist der Wuchtadapter 1 ein Führungsgehäuse 7 auf, das mit dem Grundkörper 6 verschraubt ist.
In dem Führungsgehäuse 7 des Wuchtadapters 1 befindet sich ein Schlitten 8, der entlang einer Rotationsachse 9 der Auswuchtmaschine axial verschiebbar ist, wie durch den Doppelpfeil in den 1 und 2 angedeutet ist.
In dem Schlitten 8 sind über den Umfang verteilt vier Greifarme 10.1-10.4 angeordnet, die in dem Schlitten 8 schwenkbar gelagert sind und zwar um Schwenkachsen 11.1, 11.2, die in den 1 und 2 gekennzeichnet sind.
1 zeigt die Greifarme 10.1-10.4 des Wuchtadapters 1 in ihrer Freigabestellung. In dieser Freigabestellung geben die Greifarme 10.1-10.4 den Anzugsbolzen 3 der Werkzeugaufnahme 2 frei. Dies bedeutet, dass die Werkzeugaufnahme 2 mit dem daran montierten Anzugsbolzen 3 in den Wuchtadapter 1 eingeführt oder aus dem Wuchtadapter 1 entnommen werden kann.
2 zeigt die Greifarme 10.1-10.4 dagegen in ihrer Greifstellung. In der Greifstellung greifen die Greifarme 10.1-10.4 in die ringförmig umlaufende Ausnehmung 5 in der Mantelfläche des Anzugsbolzens 3 ein und stellen dadurch eine formschlüssige Verbindung zu dem Anzugsbolzen 3 hier, wodurch die Werkzeugaufnahme 2 in dem Wuchtadapter 1 festgespannt werden kann.
Aus den 1 und 2 ist auch ersichtlich, dass den Greifarmen 11.1, 11.2 jeweils eine Spannfeder 12.1, 12.2 zugeordnet ist, um den jeweiligen Greifarm 10.1 bzw. 10.2 mechanisch in die Freigabestellung vorzuspannen. In den 1 und 2 sind nur die beiden Greifarme 10.1 und 10.2 dargestellt. Die beiden anderen Greifarme 10.3, 10.4 werden jedoch in der gleichen Weise mechanisch in die Freigabestellung vorgespannt.
Zum Schwenken der Greifarme 10.1-10.4 aus ihrer Freigabestellung gemäß 1 in ihre Greifstellung gemäß 2 ist ein Zugbolzen 13 vorgesehen, der entlang der Rotationsachse 9 der Auswuchtmaschine axial verschiebbar ist, wie in den 1 und 2 durch einen Doppelpfeil dargestellt ist.
Der Zugbolzen 13 weist an seinem in den Zeichnungen oberen Ende eine konische Kulissenfläche 14 auf, um die Greifarme 10.1-10.4 in die Greifstellung zu schwenken, wenn der Zugbolzen 13 in den 1 und 2 nach unten bewegt wird.
Hierbei ragt der Zugbolzen 13 durch ein Loch 15 im Boden 16 des Schlittens 8 hindurch. An seinem unteren Ende ist der Zugbolzen 13 über eine Schraubverbindung 17 mit einem Kolben 18 verbunden.
Zwischen dem Führungsgehäuse 7 und dem Kolben 18 sind hierbei mehrere Spannfedern 19 angeordnet, die sich einerseits an dem Führungsgehäuse 7 und andererseits an dem Kolben 18 abstützen und den Zugbolzen 13 dadurch mechanisch in die Greifstellung gemäß 2 vorspannen.
Zum Bewegen des Zugbolzens 13 aus seiner Greifstellung gemäß 2 in the Freigabestellung gemäß 1 ist dagegen ein pneumatischer, elektromotorischer oder hydraulischer Antrieb vorgesehen, der auf den Kolben 18 wirkt.
Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Zugbolzen 13 in seiner oberen Stirnfläche eine Sackbohrung 20 aufweist, in der sich eine Spannfeder 21 abstützt, die mit ihrem anderen Ende auf den Schlitten 8 drückt. Die Spannfeder 21 drückt also den Schlitten 8 einerseits und den Zugbolzen 13 andererseits in axialer Richtung auseinander.
Bei einem Greifvorgang befinden sich die Greifarme 10.1-10.4 zunächst in ihrer Freigabestellung gemäß 1. Daraufhin kann die Werkzeugaufnahme 2 mit dem darin verschraubten Anzugsbolzen 3 in den Wuchtadapter 1 eingeführt werden. Anschließend wird dann der auf den Kolben 18 wirkende Antrieb deaktiviert, woraufhin die Spannfedern 19 den Kolben 18 nach unten drücken. Der Kolben 18 nimmt wiederum den Zugbolzen 13 axial nach unten mit. Dies hat zur Folge, dass der Zugbolzen 13 mit seiner Kulissenfläche 14 an die Greifarme 10.1-10.4 stößt und diese entgegen der mechanischen Vorspannung der Spannfedern 12.1, 12.2 in ihre Greifstellung schwenkt. Die Greifarme 10.1-10.4 greifen dann in die ringförmig umlaufende Ausnehmung 5 in der Mantelfläche des Anzugsbolzens 3 ein.
Bei einem weiteren axialen Verschieben des Zugbolzens 13 wird dann auch der Schlitten 8 axial nach unten mitgenommen. Hierbei ist zu erwähnen, dass in der Mantelfläche des Zugbolzens 13 über dem Boden 16 des Schlittens 8 ein Ringkragen 22 angeformt ist, der dann bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Zugbolzens 13 von oben an dem Boden 15 des Schlittens 8 anschlägt und dann bei seiner weiteren Abwärtsbewegung den Schlitten 8 axial nach unten mitnimmt. Die in dem Schlitten 8 schwenkbar gelagerten Greifarme 10.1-10.4 nehmen dann den Anzugsbolzen 3 in axialer Richtung mit, wodurch die Werkzeugaufnahme 2 in dem Wuchtadapter 1 festgespannt wird.
Zur entgegengesetzten Bewegung des Wuchtadapters 1 aus seiner Greifstellung gemäß 2 in die Freigabestellung gemäß 1 wird dagegen ein Antrieb aktiviert, der auf den Kolben 18 wirkt und den Kolben 18 in den Zeichnungen entgegen der Vorspannung der Spannfeder 21 nach oben drückt. Dadurch wird der Zugbolzen 13 ebenfalls nach oben bewegt, so dass sich die Kulissenfläche 14 des Zugbolzens 13 von den Greifarmen 10.1-10.4 löst, so dass die Greifarme 10.1-10.4 von den Spannfedern 12.1, 12.2 in die Freigabestellung gemäß 1 gedrückt werden.
9 zeigt eine Perspektivansicht des Greifarms 10.1, wobei die anderen Greifarme 10.2-10.4 baugleich sind. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass der Greifarm 10.1 als zweiseitiger Hebel ausgebildet ist, der um eine Schwenkachse 11.1 geschwenkt werden kann und zwei Hebelarme 23, 24 aufweist. Der eine Hebelarm 23 dient zum Greifen des Anzugsbolzens 3. Der andere Hebelarm 24 hat dagegen zwei Aufgaben. Zum einen greift die Spannfeder 12.1 an dem Hebelarm 24 an, um den Greifarm 10.1 mechanisch in seine Freigabestellung vorzuspannen. Zum anderen greift die Kulissenfläche 14 des Zugbolzens 13 an dem Hebelarm 24 an, um den Greifarm 10.1 in die Greifstellung zu bewegen.
Im Folgenden wird nun das Flussdiagramm gemäß 12 beschrieben, welches den Betrieb des erfindungsgemäßen Wuchtadapters 1 erläutert.
In einem ersten Schritt S1 wird zunächst der Anzugsbolzen 3 in die Werkzeugaufnahme 2 eingeschraubt.
Anschließend wird in einem Schritt S2 der Antrieb des Wuchtadapters 1 aktiviert, damit der Wuchtadapter 1 seine Freigabestellung gemäß 1 einnimmt.
Im nächsten Schritt S3 wird dann die Werkzeugaufnahme 2 in den Wuchtadapter 1 eingeführt.
Der nächste Schritt S4 sieht dann vor, dass der Antrieb des Wuchtadapters 1 deaktiviert wird, so dass der Wuchtadapter 1 seine Greifstellung gemäß 2 einnimmt.
Im nächsten Schritt S5 wird dann eine etwaige Unwucht der Werkzeugaufnahme 2 in der Auswuchtmaschine gemessen.
Der nächste Schritt S6 sieht dann vor, dass der Antrieb des Wuchtadapters aktiviert wird, damit der Wuchtadapter 1 seine Freigabestellung gemäß 1 einnimmt.
Die in der Auswuchtmaschine vermessene Werkzeugaufnahme 2 kann dann in einem nächsten Schritt S7 aus dem Wuchtadapter 1 entnommen werden.
Im letzten Schritt S8 kann dann der Antrieb des Wuchtadapters 1 wieder deaktiviert werden, so dass der Wuchtadapter aufgrund seiner Federvorspannung wieder die Greifstellung gemäß 2 einnimmt.
Bezugszeichenliste

1: Wuchtadapter
2: Werkzeugaufnahme
3: Anzugsbolzen der Werkzeugaufnahme
4: Schraubverbindung zwischen Werkzeugaufnahme und Anzugsbolzen
5: Ausnehmung in der Mantelfläche des Anzugsbolzens
6: Grundkörper des Wuchtadapters
7: Führungsgehäuse des Wuchtadapters
8: Schlitten, der in dem Führungsgehäuse des Wuchtadapters axial verschiebbar ist
9: Rotationsachse der Auswuchtmaschine
10.1-10.4: Greifarme zum Greifen des in die Werkzeugaufnahme eingeschraubten Anzugsbolzens
11.1, 11.2: Schwenkachsen der Greifarme
12.1, 12.2: Spannfedern zum Vorspannen der Greifarme in die Freigabestellung
13: Zugbolzen
14: Kulissenfläche des Zugbolzens zum Schwenken der Greifarme
15: Loch im Boden des Schlittens
16: Boden des Schlittens
17: Schraubverbindung zwischen Kolben und Zugbolzen
18: Kolben zum Antrieb des Wuchtadapters
19: Spannfedern zwischen Gehäuse des Wuchtadapters und Kolben zum Vorspannen des Kolbens in die Greifstellung
20: Sackbohrung in der Stirnfläche des Zugbolzens
21: Spannfeder zum Vorspannen des Zugbolzens gegenüber dem Schlitten in die Greifstellung
22: Ringkragen in der Mantelfläche des Zugbolzens
23: Hebelarm des Greifarms zum Greifen des Anzugsbolzens
24: Hebelarm des Greifarms als Angriffspunkt für den Zugbolzen und für die Spannfeder zum Vorspannen des Greifarms in die Freigabestellung

Claims

Wuchtadapter (1) zur auswechselbaren Halterung eines auszuwuchtenden Rotors (2), insbesondere einer Werkzeugaufnahme (2), in einer Auswuchtmaschine, die eine Unwucht des Rotors (2) misst, mit a) einem Führungsgehäuse (7) und b) einer Greifeinrichtung (10.1-10.4) zum formschlüssigen Greifen eines Anzugsbolzens (3) an dem auszuwuchtenden Rotor (2), wobei der Anzugsbolzen (3) in seiner Mantelfläche vorzugsweise eine ringförmig umlaufende Ausnehmung (5) aufweist, die einen formschlüssigen Angriffspunkt für die Greifeinrichtung (10.1-10.4) bildet, c) wobei der Wuchtadapter (1) geeignet ist, um verschiedene Anzugsbolzen (3) mit unterschiedlichen Längen innerhalb eines zulässigen Längenbereichs und/oder unterschiedlichen Durchmessern innerhalb eines zulässigen Durchmesserbereichs zu greifen, dadurch gekennzeichnet, d) dass die Greifeinrichtung (10.1-10.4) zum Greifen des Anzugsbolzens (3) des auszuwuchtenden Rotors (2) eine Greifzange aufweist mit mindestens zwei schwenkbaren Greifarmen (10.1-10.4), e) dass die Greifzange in dem Führungsgehäuse (7) des Wuchtadapters (1) angeordnet ist, f) dass die Greifarme (10.1-10.4) der Greifzange zwischen einer Greifstellung und einer Freigabestellung schwenkbar sind, g) dass die Greifarme (10.1-10.4) in ihrer Greifstellung den Anzugsbolzen (3) des auszuwuchtenden Rotors (2) greifen, um den auszuwuchtenden Rotor (2) dadurch in dem Wuchtadapter (1) zu fixieren, und h) dass die Greifarme (10.1-10.4) in ihrer Freigabestellung den Anzugsbolzen (3) des auszuwuchtenden Rotors (2) freigeben, um den auszuwuchtenden Rotor (2) in den Wuchtadapter (1) einführen oder aus dem Wuchtadapter (1) entnehmen zu können.
Wuchtadapter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass der zulässige Längenbereich der Anzugsbolzen (3) mindestens 2mm, 5mm, 1mm oder 20mm umfasst, und/oder b) dass der zulässige Durchmesserbereich der Anzugsbolzen (3) mindestens 2mm, 5mm, 1mm oder 20mm umfasst.
Wuchtadapter (1) nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Greifeinrichtung (10.1-10.4) wahlweise eine Greifstellung oder eine Freigabestellung einnehmen kann, b) dass die Greifeinrichtung (10.1-10.4) in ihrer Greifstellung den Anzugsbolzen (3) des auszuwuchtenden Rotors (2) greift, um den auszuwuchtenden Rotor (2) dadurch in dem Wuchtadapter (1) zu fixieren, und c) dass die Greifeinrichtung (10.1-10.4) in ihrer Freigabestellung den Anzugsbolzen (3) des auszuwuchtenden Rotors (2) freigibt, um den auszuwuchtenden Rotor (2) in den Wuchtadapter (1) einführen oder aus dem Wuchtadapter (1) entnehmen zu können.
Wuchtadapter (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Greifeinrichtung (10.1-10.4) einen mechanischen Antrieb aufweist, um die Greifeinrichtung (10.1-10.4) bei einer Aktivierung des Antriebs aus der Greifstellung in die Freigabestellung zu bringen, und b) dass die Greifeinrichtung (10.1-10.4) eine Federvorspannung aufweist und aufgrund der Federvorspannung selbständig die Greifstellung einnimmt, sofern der Antrieb nicht aktiviert ist.
Wuchtadapter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass in dem Führungsgehäuse (7) des Wuchtadapters (1) ein Schlitten (8) angeordnet ist, b) dass der Schlitten (8) in dem Wuchtadapter (1) axial verschiebbar ist zwischen einer Greifstellung und einer Freigabestellung, und c) dass die Greifarme (10.1-10.4) der Greifzange in dem Schlitten (8) schwenkbar gelagert sind, insbesondere um parallele Schwenkachsen (11.1, 11.2), die rechtwinklig zur Rotationsachse (9) verlaufen, und/oder d) dass der Schlitten (8) optional einen axialen Bewegungsspielraum von mindestens 20mm, 30mm oder 40mm und/oder höchstens 100mm, 80mm oder 50mm hat.
Wuchtadapter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass jedem der Greifarme (10.1-10.4) mindestens eine erste Spannfeder (12.1, 12.2) zugeordnet ist, insbesondere als Schraubenfeder, um den Greifarm (10.1-10.4) in seine Freigabestellung vorzuspannen, und b) dass sich die erste Spannfeder (12.1, 12.2) vorzugsweise einerseits an der Innenwand des Führungsgehäuses (7) des Wuchtadapters (1) und andererseits an dem Greifarm (10.1-10.4) abstützt, um den Greifarm (10.1-10.4) in seine Freigabestellung zu drücken.
Wuchtadapter (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Wuchtadapter (1) zum Schwenken der Greifarme (10.1-10.4) in die Greifstellung einen Zugbolzen (13) aufweist, b) dass der Zugbolzen (13) auf einem Teil seiner Länge in dem Führungsgehäuse (7) des Wuchtadapters (1) und innerhalb des Schlittens (8) angeordnet ist, insbesondere mittig, c) dass der Zugbolzen (13) zwischen einer Greifstellung und einer Freigabestellung axial verschiebbar ist, d) dass der Zugbolzen (13) in seiner Greifstellung die Greifarme (10.1-10.4) der Greifzange in ihre Greifstellung drückt, und/oder e) dass der Zugbolzen (13) in seiner Freigabestellung die Greifarme (10.1-10.4) der Greifzange freigibt, so dass die erste Spannfeder (12.1, 12.2) den jeweiligen Greifarm in seine Freigabestellung schwenkt.
Wuchtadapter (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Greifarme (10.1-10.4) jeweils zweiarmige Hebel sind, die einen ersten Hebelarm (24) und einen gegenüberliegenden zweiten Hebelarm (23) aufweisen, b) dass an dem ersten Hebelarm (24) der Zugbolzen (13) angreift, um den Greifarm (10.1-10.4) in seine Greifstellung zu schwenken, c) dass an dem ersten Hebelarm (24) die erste Spannfeder (12.1, 12.2) angreift, um den Greifarm (10.1-10.4) in seine Freigabestellung vorzuspannen, und/oder d) dass der zweite Hebelarm (23) den Anzugsbolzen (3) des auszuwuchtenden Rotors (2) greift.
Wuchtadapter (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, a) dass mindestens eine zweite Spannfeder (21) vorgesehen ist, insbesondere als Schraubenfeder, um den Zugbolzen (13) gegenüber dem Schlitten (8) in axialer Richtung in seine Greifstellung vorzuspannen, und b) dass sich die zweite Spannfeder (21) einerseits an dem Zugbolzen (13) und andererseits an dem Schlitten (8) abstützt, insbesondere an einem Quersteg in dem Schlitten (8).
Wuchtadapter (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Zugbolzen (13) in seiner der zweiten Spannfeder (21) zugewandten Stirnfläche eine axial verlaufende Sackbohrung (20) aufweist, und b) dass sich die zweite Spannfeder (21) am Boden der Sackbohrung (20) in dem Zugbolzen (13) abstützt.
Wuchtadapter (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugbolzen (13) bei seiner axialen Bewegung aus seiner Freigabestellung in seine Greifstellung zunächst die Greifzange in ihre Greifstellung schwenkt und dann erst den Schlitten (8) aus seiner Freigabestellung in seine Greifstellung axial mitnimmt.
Wuchtadapter (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, a) dass der verschiebbare Schlitten (8) die Form einer Hülse hat, b) dass die Hülse einen Boden (16) hat mit einem Loch (15) zur axialen Durchführung des Zugbolzens (13), c) dass die Hülse zu dem Anzugsbolzen (3) hin offen ist, um den Anzugsbolzen (3) in die Hülse einführen und dann in der Hülse greifen zu können, und/oder d) dass die Hülse einen Quersteg aufweist, an dem sich die zweite Spannfeder (21) abstützt.
Wuchtadapter (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Zugbolzen (13) in seiner Mantelfläche einen ringförmig umlaufenden und nach au-ßen abstehenden Ringkragen (22) aufweist, b) dass der Zugbolzen (13) beim axialen Mitnehmen des Schlittens (8) mit dem ringförmig umlaufenden Ringkragen (22) an dem Boden des Schlittens (8) anschlägt.
Wuchtadapter (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch a) einen Kolben (18) zum axialen Verschieben des Zugbolzens (13), und b) optional einen pneumatischen, hydraulischen oder elektromotorischen Antrieb, um den Kolben (18) in seine Freigabestellung zu bewegen.
Wuchtadapter (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, a) dass der Wuchtadapter (1) mindestens eine dritte Spannfeder (19) aufweist, insbesondere als Schraubenfeder, um den Zugbolzen (13) in axialer Richtung in seine Greifstellung vorzuspannen, b) dass der Kolben (18) fest mit dem Zugbolzen (13) verbunden ist, insbesondere durch eine Schraubverbindung (17), und/oder c) dass sich die dritte Spannfeder (19) einerseits an dem Führungsgehäuse (7) des Wuchtadapters (1) und andererseits an dem Kolben (18) abstützt.
Auswuchtmaschine zum Messen der Unwucht eines Rotors (2), insbesondere einer Werkzeugaufnahme (2), mit einem Wuchtadapter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Aufnahme des Rotors (2).