DE2303138A1

DE2303138A1 - Auswuchtmaschine

Info

Publication number: DE2303138A1
Application number: DE2303138A
Authority: DE
Inventors: Christian Langlois
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Renault SAS
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Renault SAS
Priority date: 1972-10-12
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1974-04-18
Also published as: JPS5619425A; US3871234A; FR2203506A5; YU267573A; IT996810B; GB1453959A; YU37035B

Description

Ba 2366

REGIE NATIONALE des Usines RENAULT Billancourt / Prankreich

und

AUTOMOBILES PEUGEOT Paris / Frankreich

Auswuchtmas chine

Die Erfindung betrifft eine Auswuchtmaschine, bestehend aus einem Grundgestell, auf dem ein auszuwuchtendes Teil um seine Achse derart angeordnet werden kann, daß sie in einer Schwingungsebene frei schwingen kann, mit einer Antriebseinrichtung zum Drehen des auszuwuchtenden Teils und zwei Unwuchtgeneratoren, von denen jeder aus einer Masse besteht, die exzentrisch drehbar um eine feste Achse des Grundgestells angeordnet ist, wobei die beiden Massen synchron mit dem auszuwuchtenden Teil angetrieben werden, ihre Drehachsen parallel zueinander und die Massen relativ zueinander derart angeordnet sind, daß sie wenigstens gegenphasig sind, wenn die Ebenen, von denen jede einem Unwuchtgenerator zugeordnet ist und jede die äquivalente exzentrische Punktmasse und die dem Unwuchtgenerator entsprechende Drehachse enthält, zueinander parallel sind.

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Bei einer derartigen Maschine haben die Unwuchtgeneratoren die Aufgabe, auf das auszuwuchtende Teil eine dynamische Unwucht auszuüben, insbesondere dann, wenn das auszuwuchtende Teil eine Kurbelwelle ist. Die Unwuchtgeneratoren üben auf die Kurbelwelle, die um ihre Achse gedreht wird, zwei gleiche, gegenphasige und auf der Achse der Kurbelwelle in Längsrichtung verstellte Nachbildungsunwuchten aus. Die beiden Unwuchten bilden die Wirkung der Pleuelstangen auf die Kurbelwelle nach.

In einem Motor muß die Gesamtanordnung aus Kurbelwelle und Kurbelstangen dynamisch ausgewuchtet sein. Man geht davon aus, daß Massen gleicher Größe, die an den Zapfen der Kurbelwelle angeordnet werden, die Pleuelstangen mit einer ausreichenden Genauigkeit nachbilden.

Für bestimmte Motoren, z.B. bei solchen, bei denen vier Zylinder in einer Reihe liegen, sind die Pleuelstangen dynamisch im Gleichgewicht und keine Nachbildungsmasse ist zur Auswuchtung der Kurbelstangen anzubringen. Für andere Motoren wird die Gesamtheit statisch ausgewuchteten Nachbildungsmassen dynamisch unstabil gemacht, d.h., daß sie zwei gleichen, gegenphasigen, in Längsrichtung auf der Achse der Kurbelwelle versetzten Unwuchten äquivalent ist.

Hierfür sind Auswuchtmaschinen bekannt, bei denen die Kurbelwelle von einem Drahtgerüst in Form eines auf die Drehachse der Kurbelwelle zentrierten Gestells angetrieben wird. An den seitlichen Flanschen dieses Gestells angeordnete Massen ermöglichen es, die dynamische Unwucht infolge der Pleuelstangen nachzubilden. Aufgrund ihrer Konstruktion eignen sich diese Maschinen daher nicht zu einem schnellen Auswechseln dieser Massen oder zu einer schnellen Änderung ihrer Lage.

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Man ist jedoch heute dazu gezwungen, auf der gleichen Maschine Kurbelwellen unterschiedlicher Abmessungen hintereinander auszuwuchten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und insbesondere eine Maschine zum Auswuchten von Kurbelwellen zu schaffen, die eine schnelle Einstellung der dynamischen, auf die Kurbelwelle angewandten dynamischen Unwucht auf einen bestimmten Wert ermöglicht, wodurch der abwechselnde Durchlauf von Kurbelwellen mit unterschiedlichen Hüben an der Maschine ermöglicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Auswuchtmaschine der erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch, daß wenigstens einer der Unwuchtgeneratoren bezüglich des Grundgestells verstellbar ist.

Bei dieser Maschine kann man daher die Größe der Nachbildungsunwuchten ändern, die auf die Kurbelwelle einwirken, indem man den einen Unwuchtgenerator oder beide z.B. längs der Drehachse des Unwuchtgenerators bzw. der Unwuchtgeneratoren derart verstellt, daß man den Mittenabstand der Unwuchten ändert, d.h. die Länge der Projektion des Abschnitts auf die Schwingungsebene, der die Drehzentren der Unwuchtgeneratoren verbindet bzw. den Absolutwert der Unwuchten, d.h. die Länge der Projektion eines jeden Abschnitts auf die Schwingungsebene, der ein Drehzentrum mit der entsprechenden äquivalenten exzentrischen Punktmasse verbindet, bzw. zugleich die beiden Größen, nämlich den Mittenabstand und den Absolutwert. Jeder Unwuchtgenerator ist in der Wirkung einer äquivalenten exzentrischen Punktmasse gleichwertig, die sich kreisförmig in einer Ebene, die senkrecht zu der Drehachse dieses Unwuchtgenerators verläuft, um ein Drehzentrum dreht, das die Mitte der Bahn dieser äquivalenten Punktmasse ist.

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In dem Grenzefall, in dem die Achsen der beiden Unwuchtgeneratoren zusammenfallen, ist nur der Mittenabstand der ünwuchten veränderbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 8 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Maschine zum Auswuchten von Kurbelwellen in einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 2 einen Vertikalschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Figur 3 einen Vertikalschnitt längs der Linie III-III in Fig. 1,

Figur 4 eine Einzelheit der Fig. 3 in einer weiteren Ausführungsform,

Figur 5 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung zur Steuerung der Verschiebung des Schiebers,

Figur 6 einen Vertikalschnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5,

Figur 7 eine schematische Seitenansicht einer Maschine zum Auswuchten von Kurbelwellen in einer zweiten Ausführungsform, und

Figur 8 einen Vertikalschnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

Wie die Zeichnungen zeigen, weist die Auswuchtmaschine ein Grundgestell 1 auf, auf dem eine auszuwuchtende Kurbelwelle 2 um ihre Achse derart drehbar angeordnet ist,

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daß die Achse in einer Ebene frei schwingen kann, die als Schwingungsebene bezeichnet wird und die in diesem Fall die axiale horizontale Ebene der Maschine ist. Hierzu liegt die Kurbelwelle 2 auf Lagerschalenhälften 3 und auf.

Die Auswuchtmaschine weist außerdem eine Antriebseinrichtung zum Drehen der Kurbelwelle 2 auf. Gemäß einer ersten Ausführungsform, die in den Fig. 1 bis 6 gezeigt ist, besteht diese Antriebseinrichtung aus einem Untergestell 5, das einerseits mit einer Antriebswelle 6 über ein Isolierungscardangelenk 7 und ein Getriebe 8 und andererseits mit der Kurbelwelle 2 über eine Antriebsklaue 9 drehbar verbunden ist.

Die Auswuchtmaschine weist außerdem zwei Unwuchtgeneratoren auf, von denen jeder aus einer Masse besteht, die exzentrisch drehbar auf einer mit dem Grundgestell 1 verbundenen Achse angeordnet ist. Die Massen werden synchron mit der Kurbelwelle 2 angeordnet und ihre Drehachsen verlaufen parallel zueinander. Die Massen sind derart relativ angeordnet, daß sie ständig gegenphasig sind, wobei die Ebenen, von denen jede einem Unwuchtgenerator zugeordnet ist und jede eine äquivalente Punktmasse um ihre Drehachse enthält, hier zusammenfallen.

Gemäß der Erfindung ist wenigstens einer der Unwuchtgeneratoren, der als beweglicher Generator bezeichnet wird, bezüglich des Grundgestells 1 derart verstellbar, daß eine Verstellung des beweglichen Generators eine Änderung wenigstens eines der folgenden Parameter bewirkt: Mittenabstand und Absolutwert der von den Unwuchtgeneratoren erzeugten Unwuchten zur Nachbildung einer dynamischen Unwucht der auszuwuchtenden Kurbelwelle 2; diese Parameter wurden zuvor definiert.

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Gemäß der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsform besteht der bewegliche Unwuchtgenerator insofern aus einem Schieber 10, der auf einer Führungsschiene 11 gleiten kann, die einen Teil eines Gestells bildet, das um die Drehachse des beweglichen Generators drehbar angeordnet und mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist. Hierzu ist an dem Untergestell 5 eine Stange 11 befestigt, die die Verbindungsstange von Flanschen 5a, 5b des Untergestells 5 sein kann. Die Stange 11 ist parallel zur Drehachse 3 der Kurbelwelle 2 und in Phase mit einer der Unwuchten, um die Nachbildung einer dynamischen Unwucht zu erreichen, der die Kurbelwelle 2 im Betrieb unterliegt. Die gesamte drehbare Anordnung, die aus dem Untergestell 5 und der Verbindungsstange 11 besteht, wird derart ausgewuchtet, daß ihre restliche Unwucht gegenphasig zur Stange 11 ist, so daß die gesamte Anordnung 5, 11 einen Unwuchtgenerator bildet, der aus einer exzentrisch drehbar um eine Achse angeordneten Masse besteht, die koaxial zur Drehachse 3 der Kurbelwelle 2 ist und die synchron mit der Kurbelwelle angetrieben wird. Der Schieber 10 hat eine derartige Masse und Form, daß er sich zur Kompensation der statischen Unwucht der gesamten Anordnung 5, 11 eignet, wenn er auf der Stange 11 angebracht wird. Der Schieber IO bildet somit den zweiten Unwuchtgenerator, der aus einer exzentrisch drehbar auf der gleichen Achse wie der erste Unwuchtgenerator angeordneten Masse besteht und synchron mit der Kurbelwelle 2 angetrieben wird. Der zweite Generator 10 ist daher im vorherigen Fall entsprechend einer zur Drehachse 3 der auszuwuchtenden Kurbelwelle 2 parallelen Verschiebung verstellbar. Aufgrund dieser Anordnung ist es durch eine einfache Verstellung des Schiebers 10 längs der Stange 11 möglich, die erhaltene dynamische Unwucht zu verändern. Der Schieber 10 kann von Hand gegenüber einer Skala der Stange 11 verstellt und durch eine Schraube 12 (Fig. 3) arretiert werden.

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Gemäß einer in den Fig. 4 bis 6 gezeigten abgewandelten Ausfuhrungsform weist der Schieber 10 eine Anschlagkugel 13 auf, die unter der Wirkung einer Feder in geeignete Nuten 14 eingreifen kann, die in der Stange 11 vorgesehen sind. Entsprechend dieser Ausführungsform ist dem Schieber 10 zu seiner Verstellung auf der Stange 11 eine Steuereinrichtung zugeordnet, die aus der Anschlagkugel 13 besteht, die mit den Nuten 14 zusammenwirkt, und zwei entgegengesetzten Hubeinrichtungen 15 und 16, deren Stangenenden an dem Schieber 10 angreifen und an Hakenanschlägen 17 anschlagen können. Die beiden Hubeinrichtungen 15 und 16 werden derart gesteuert, daß sie den Schieber 10 in jede vorgesehene Lage verstellen können, in der er durch die Kugel 13 gehalten wird.

Die Anschläge 10 und die Hubeinrichtungen 15, 16 können in Abhängigkeit von der Art der auszuwuchtenden Kurbelwelle 2, d.h. in Abhängigkeit von dem Hub, dem Mittenabstand der Bohrungen und der Masse der Pleuelstangen vor der Ankupplung an die Kurbelwelle derart gesteuert werden, daß die Steuereinrichtung die Lage des Schiebers 10 hinsichtlich der Verschiebung in Abhängigkeit von der Art der Kurbelwelle 2 einstellen kann. Entsprechend der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsform besteht der bewegliche Unwuchtgenerator aus einem Schieberad 18 mit exzentrischer Masse, das in Längsrichtung verschiebbar und drehbar auf einer an dem Grundgestelle 1 sitzenden Achse 19 befestigt und mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist. Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, liegt die auszuwuchtende Kurbelwelle 2 auf Lagerschalhälften 3 und 4 auf und wird von einem Mitnehmer 20 angetrieben, der an einer Trommel 21 sitzt, die sich um die Achse 22 dreht, die an dem Grundgestell 1 befestigt ist und die die Lagerschalhälfte 4 trägt. Man wuchtet die Trommel 21 derart aus, daß ihre restliche Unwucht in Phase mit den Unwuchten ist, die zur Nachbildung zu erzielen sind.

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Die Achse 22 ist koaxial an der gegenüberliegenden Seite der Kurbelwelle 2 durch eine Achse 19 verlängert, an der versc-hiebbar das Schieberad 18 angeordnet ist. Das Schieberad 18 trägt ein Reguliergewicht, das dem Schieberad eine Unwucht gleich der restlichen Unwucht der Trommel 21 verleiht. Das Schieberad 18 kämmt mit einem Steuerritzel 23, das drehfest auf einer Antriebswelle 24 sitzt, die auch ein zweites Antriebsritzel 25 trägt, das mit einem Zahnkranz 26 kämmt, der auf der Trommel 21 sitzt. Die Übertragungsorgane 18 und 23 bis 26 sind derart ausgebildet, daß die Trommel 21 und das Schieberad 18 synchron mit der Kurbelwelle angetrieben werden. Das Schieberad 18 ist derart drehfest angeordnet, daß seine Unwucht gegenphasig zu der restlichen Unwucht der Trommel 21 ist und die Trommel 21 und das Schieberad 18 die beiden Generatoren der Unwucht bilden, die eine dynamische Unwucht nachbilden kann. Das Schieberad .18 bildet den beweglichen Generator, da es bezüglich des Grundgestells 1 verstellbar ist. Die Verstellung des beweglichen Generators 18 ist in diesem Fall wie bei der vorherigen Ausführungsform eine Verschiebebewegung parallel zur Drehachse 3 der auszuwuchtenden Kurbelwelle 2.

Somit bewirkt man durch eine axiale Verschiebung des Schieberads 18 eine Änderung des gesuchten dynamischen Gleichgewichts. Bei dem dargestellten Beispiel wird die Verschiebung durch eine Hubeinrichtung 27 erreicht, die auf das Schieberad 18 mittels einer Gabel 28 wirkt. Wie bei der vorherigen Ausführungsform kann die Hubeinrichtung 27 in Abhängigkeit von der Art der auszuwuchtenden Kurbelwelle gesteuert werden.

In Abwandlung der dargestellten Ausführungsform kann das Schieberad 18 auch in der entgegengesetzten Richtung von der Trommel 21 angetrieben werden. Die beiden äquivalenten exzentrischen Punktmassen der Trommel 21 und des Schieberads 18 (eine Masse entsprechend der Trommel

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und eine Masse entsprechend dem Schieberad 18) können derart relativ zueinander angeordnet werden, daß die beiden zugleich gegenphasig sind und in der gleichen Ebene liegen, die parallel zu der Schwingebene ist und die gemeinsame Drehachsen der Massen enthält, d.h., die Drehachse 3 der Kurbelwelle 2.

Die Erfindung eignet sich zum Auswuchten von allen Teilen, die statisch ausgewuchtet werden müssen und die außerdem grundsätzlich eine bestimmte dynamische Unwucht haben müssen, d.h. insbesondere für Kurbelwellen bestimmter Wärmekraftmaschinen und bestimmter Kompressoren.

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Claims

Patentansprüche

( 1. 1 Auswuchtmaschine, bestehend aus einem Grundgestell, ^-' auf dem ein auszuwuchtendes Teil um seine Achse derart angeordnet werden kann, daß sie in einer Schwingungsebene frei schwingen kann, mit einer Antriebseinrichtung zum Drehen des auszuwuchtenden Teils und zwei Unwuchtgeneratoren, von denen jeder aus einer Masse besteht, die exzentrisch drehbar um eine feste Achse des Grundgestells angeordnet ist, wobei die beiden Hassen synchron mit dem auszuwuchtenden Teil angetrieben werden, ihre Drehachsen parallel zueinander und die Massen relativ zueinander derart angeordnet sind, daß sie wenigstens gegenphasig sind, wenn die Ebenen, von denen jede einem Unwuchtgenerator zugeordnet ist und jede die äquivalente exzentrische Punktmasse und die dem Unwuchtgenerator entsprechende Drehachse enthält, zueinander parallel sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Unwuchtgeneratoren bezüglich des Grundgestells

(I) verstellbar ist.
2. Auswuchtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Unwuchtgenerator aus einem Schieber (10) besteht, der auf einer Stange

(II) verschiebbar ist, die einen Teil eines Gestells (5_r 11) bildet, das drehbar um die Achse C3) des beweglichen Unwuchtgenerators angeordnet ist und das mit einer Antriebseinrichtung (6 bis 8} verbunden ist.
3. Auswuchtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Unwuchtgenerator aus einem Schieberad (18) mit exzentrischer Masse besteht.

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das in Längsrichtung verschiebbar und drehbar auf einer Achse (19) angeordnet ist, die an dem Grundgestell (1) sitzt, und das mit einer Antriebseinrichtung (23, 24) verbunden ist.
4. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Unwuchgenerator parallel zur Drehachse (3) des auszuwuchtenden Teils (2) verschiebbar ist.
5. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem beweglichen Generator eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, die vorzugsweise wenigstens eine Hubeinrichtung (15, 16 oder 27) aufweist und die die Lage des beweglichen Unwuchtgenerators in Abhängigkeit von der Art des auszuwuchtenden Teils einstellt.

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