DE29709273U1

DE29709273U1 - Auswuchteinrichtung

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Publication number: DE29709273U1
Application number: DE29709273U
Authority: DE
Original assignee: HOFMANN MES und AUSWUCHTTECHNI
Current assignee: HOFMANN MES und AUSWUCHTTECHNI
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2007-05-24

Description

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Klaus D. Kirschner

DlPL-PHYS., PATENTANWALT _TT _e -_ , EUROPEANPATENTATTORNEY

Hofmann Mess- und

Auswuchttechnik GmbH & Co. KG

Sollner Str. 38

81479 MÜNCHEN
TEL.: 089-7498580
FAX : 089-74985811

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23. Mai 1997
B 75099 DE

Auswuchteinrichtimg

Die Erfindung betrifft eine Auswuchteinrichtung zum Auswuchten von Rotoren, insbesondere von Werkzeughaltern oder Werkzeugaufnahmen von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, mit wenigstens zwei gleichen Ausgleichsringen, die jeweils eine definierte Unwucht aufweisen und Befestigungsmittel umfassen, um die Ausgleichsringe in einer beliebigen Winkelanlage zueinander und zu der Unwucht des Rotors an dem Rotor zu befestigen.

Die Problematik von unwuchtigen Rotoren bei spanabhebenden Bearbeitungsverfahren wird durch immer weiter zunehmende Rotationsgeschwindigkeiten der Bearbeitungswerkzeuge verschärft, beispielsweise bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, die auch als HSC-Bearbeitung (high speed cutting) bezeichnet wird. Es wurde vielfach versucht, die unerwünschten Unwuchten in den Rotoren, die Schwingungen erzeugen, zu kompensieren. Eines der bekannten Verfahren ist die Unwuchtkompensation mit Hilfe von Unwucht-Ausgleichsringen, wie es in der WO 90/11862 beschrieben ist.

Bei dem bekannten Verfahren werden die Unwucht-Ausgleichsringe auf dafür vorgesehene Positionen am Rotor, insbesondere bei Werkzeughaltern für spanabhebende Werkzeugmaschinen, paarweise aufgesetzt und über Schrauben

VEREINSBANK, KONTO 46556852, BLZ 700 202 70 - RAIFFEISENBANK, KONTO 722405, BLZ 701 694 66

fixiert. Die Ausgleichsringe könruätt.ilach Lös^n.der*Sc)jraTjben zueinander und in bezug auf die Unwuchtlage des Rotors verstellt und dann wieder fixiert werden. Durch die Spreizung der in den Unwuchtringen eingeprägten Kraftvektoren, die die Unwucht des jeweiligen Ringes nach Größe und Richtung angeben, kann ein resultierender Kraftvektor so eingestellt werden, daß der resultierende Kraftvektor nach Größe und Richtung der Größe der Unwucht des auszuwuchtenden Rotors entspricht und dessen Unwuchtrichtung genau gegenüber liegt. Mit diesem Prinzip des additiven Massenausgleichs können Rotoren mit verschieden großer Unwucht und Unwuchtrichtung ausgewuchtet werden. Es kann sowohl eine statische Wuchtung (in einer sogenannten Ausgleichsebene) als auch die dynamische Wuchtung (in zwei Ausgleichsebenen) durchgeführt werden.

Die aus der WO 90/11862 bekannten Ausgleichsringe weisen Bohrungen auf, mit denen eine definierte Unwucht erzeugt werden kann. Die Seite des Ausgleichsringes mit den Bohrungen ist leichter als die gegenüberliegende Seite ohne Bohrungen. Die durch den Schwerpunkt verlaufende, imaginäre Mittelachse des Auswuchtringes ist somit exzentrisch zu der vorhandenen Rotationsachse des Ringes. Die Bohrungen sind jedoch nur dazu geeignet, geringe Unwuchtgrößen oder Unwuchtkapazitäten zu verwirklichen und sie sind auch nicht verschlossen, so daß sie sich mit Schmutz teilweise zusetzen können, wodurch die Unwucht des betreffenden Ringes verändert wird. Eine Verfälschung der in dem betreffenden Ring eingeprägten, vordefinierten Auswuchtkapazität führt dann zu einer unbefriedigten Unwuchtkompensation beim Auswuchtvorgang.

Aus der WO 95/26258 ist ebenfalls eine Auswuchteinrichtung für ein Rundlaufwerkzeug mit Ausgleichsringen bekannt. Die Ausgleichsringe weisen Skalen jeweils über einem Bereich von 180 ° auf, die dazu dienen, den Spreizwinkel der Ausgleichsringe einzustellen. Bei der Einstellung der Spreizwinkel gibt es jedoch Komplikationen und Mißverständnisse. Bei diesen Typen von Ausgleichsringen werden schwer verständliche Gebrauchsanleitungen und Tabellen beigelegt, welche ohne Benutzung eines die Unwucht messenden Auswuchtsystems eine Unwuchtkompensation ermöglichen sollen. Nur auswuchttechnisch geschultes Personal kann diese Gebrauchsanleitungen und

Tabellen interpretieren und umäeitfen* Was' außerdem zeitraubend ist. Auch beziehen sich solche Gebrauchsanleitungen und Tabellen oft nur auf bestimmte Werkzeughalter mit zugehörigen Werkzeugen desselben Herstellers. Diese Konzepte sind daher unflexibel und nur unzureichend genau. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auswuchteinrichtung zum Auswuchten von schnell laufenden Rotoren, insbesondere für Werkzeughalter und Werkzeugaufnahmen von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, bereitzustellen, die in zuverlässiger Weise eine große Staffelung von Auswuchtkapazitäten ermöglicht und geeignet ist, mit Hilfe eines unwuchtmessenden Auswuchtsystems, jedoch ohne spezielle Kenntnisse der Auswuchttechnik einfach und universell für beliebige Rotoren gehandhabt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Auswuchteinrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Ausgleichsring wenigstens eine Tasche aufweist, die sich über einen definierten Winkelbereich des Ringes erstreckt.

Die Auswuchtkapazität des Ringes wird durch die Materialmenge bestimmt, die in dem jeweiligen Winkelbereich aufgrund des Vorhandenseins der Tasche fehlt oder zur Ausbildung der Tasche beispielsweise ausgefräst worden ist. Durch eine Tasche kann daher eine größere Auswuchtkapazität auf dem gleichen Winkelbereich erzeugt werden im Vergleich zu der Erzeugung einer Auswuchtkapazität durch Bohrungen wie im Stand der Technik.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Tasche zu einer Stirnfläche des Ausgleichsrings, die senkrecht zu einer Rotationsachse des Ausgleichsrings steht, offen. Eine derartige Tasche kann sehr einfach, beispielsweise durch Fräsen, hergestellt werden.

Um eine möglichst große Ausgleichskapazität auf einem möglichst kleinen Winkelbereich erzeugen zu können, ist es vorteilhaft, daß die Tasche nahezu den gesamten Querschnitt des Ausgleichsringes, außer einem Boden und zwei Seitenwänden, einnimmt.

Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn die beiden Ausgleichsringe mit ihren Stirnflächen, zu denen die Taschen offen sind, aufeinanderliegend an dem Rotor zu montieren sind. Damit wird sichergestellt, daß sich kein Schmutz in den Taschen festsetzen und damit die Auswuchtung beeinträchtigen kann.

In diesem Zusammenhang! ist* .Weiterhin, jforteilhaft, wenn zwischen den Ausgleichsringen ein Dichtungselement angeordnet ist, das die einander zugewandten Stirnflächen der Ausgleichsringe gegeneinander abdichtet.

Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn jeder Ring an seiner äußeren Umfangsfläche zwei Markierungen aufweist, von denen die erste Markierung die Lage der Unwucht des Ausgleichsringes markiert und die zweite Markierung um 180 ° zu der ersten Markierung versetzt ist. Diese Markierungen ermöglichen die Verwendung der erfindungsgemäßen Ausgleichsringe im Zusammenhang mit einem unwuchtmessenden Auswuchtsystem, bei dem die Größe und die Richtung der Unwucht des Rotors bestimmt und eine Angabe ausgegeben wird, mit welcher Spreizung die Ausgleichsringe eingestellt werden müssen, um die Unwucht des Rotors auszugleichen. Mit anderen Worten müssen die Ausgleichsringe nur mit ihren Markierungen in bestimmte Winkelstellungen, je nach dem Meßergebnis des Auswuchtsystems, gebracht werden, was mit Hilfe einer geeigneten Skala leicht möglich ist, ohne daß die Bedienungsperson spezielle Kenntnisse der Auswuchttechnik haben muß, wobei das Auswuchten einfach ist und universell für beliebige Rotoren durchgeführt werden kann.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn jeder Ausgleichsring eine Beschriftung mit Angabe der maximalen Unwuchtgröße des Ringes oder beider Ringe, vorzugsweise in gr-mm aufweist. Dadurch wird ermöglicht, daß für eine Unwucht in dem Rotor, die in einem bestimmten Unwuchtgrößenbereich liegt, auf einfache Weise die geeigneten Ausgleichsringe ausgewählt werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Stirnfläche eines erfindungsgemäßen Ausgleichsringes;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A von Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B von Fig. 1.

Unter Bezugnahme auf.:.dte.'I?igW^I\.*i !&ngr;*¹·*}; 2 wird nun ein Ausfuhrungsbeispiel eines Ausgleichringes für die Auswuchteinrichtung zum Auswuchten von Rotoren beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Ausgleichsring 2 in Draufsicht auf eine Stirnseite 4, die senkrecht auf der Rotationsachse des Ausgleichsringes 2 steht. Der gezeigte Ausgleichsring 2 weist zwei Taschen 6, 8 auf, die sich über einen definierten Winkelbereich &agr; des Ringes 2 erstrecken und zur Stirnseite 4 hin offen sind. Der Winkelbereich &agr; liegt zwischen 0 und 180 °, wie gezeigt ist.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, nimmt die Tasche 8 nahezu den gesamten Querschnitt des Ringes 2 außer einem Boden 10 und zwei Seitenwänden 12, 14 ein. Damit ist eine maximale Ausnutzung des Querschnittes des Ringes 2 zum Zwecke der Erzeugung einer Unwucht gewährleistet.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, hat jeder Ausgleichsring an seiner äußeren Umfangsfläche 15 zwei Markierungen 16, 18, von denen die eine Markierung 16 die Lage der Unwucht des Ringes 2 markiert und die andere Markierung 18 um 180 ° zu der einen Markierung 16 versetzt ist. Es ist ersichtlich, daß in der _t Auswuchteinrichtung, wenn die beiden Ringe so angeordnet sind, daß die eine Markierung (Unwuchtmarkierung) des einen Ringes über der anderen Markierung (Nullpunktmarkierung) des anderen Ringes liegt, sich die Unwuchtvektoren der beiden Ringe gegenseitig aufheben, so daß die Gesamtkompensation gleich Null ist. Die Markierungen 16,18 dienen beim Auswuchten dazu, den Spreizungswinkel zwischen den beiden Ausgleichsringen, beispielsweise mit Hilfe einer Skala oder mit einem anderen Hilfsmittel, einzustellen.

Zur Montage des Ausgleichsringes 2 an einer geeigneten Auflagefläche des auszuwuchtenden Rotors ist eine Madenschraube (nicht gezeigt) vorgesehen, die in eine Bohrung 20 in den Ausgleichsring 2 eingeschraubt wird und an einer entsprechenden Fläche des Rotors angreift. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Bohrung 20 bei der Markierung 18 vorgesehen.

Bei der Ausgleichseinrichtung ist vorgesehen, daß die Ausgleichsringe eines Paares jeweils die gleiche Unwuchtgröße aufweisen, und daß Ausgleichsringpaare mit unterschiedlichen Unwuchtgrößen zur Verfügung gestellt werden, um problemlos Rotoren auswuchten zu können, deren Unwuchtgrößen in einem

weiten Bereich liegen können. IMsait.ifnte'iiadhieifliche.Äiisgleichsringpaare ohne Schwierigkeiten eingesetzt werden können, hat jeder Unwuchtring eine Beschriftung mit Angabe der maximalen Unwuchtgröße des Ringes oder beider Ringe eines Paares, vorzugsweise in gr-mm. Die Beschriftung ist vorzugsweise auf der der Taschen 6, 8 abgewandten Stirnfläche 22 des Unwuchtringes 2 angeordnet. Im Einsatz werden die beiden Ausgleichsringe mit ihren Stirnflächen, zu denen die Taschen offen sind, aufeinanderliegend an dem Rotor montiert. Damit werden die Taschen zu Kammern geschlossen und sind von außen nicht mehr zugänglich, so daß auch kein Schmutz mehr eindringen kann. Um die Abdichtung zwischen den Ausgleichsringen zu verbessern, kann ein Dichtungselement (nicht gezeigt) angeordnet werden, das die einander zugewandten Stirnflächen der Ausgleichsringe gegeneinander abdichtet. Im einfachsten Fall ist das Dichtungselement ein Dichtring, der zwischen die Ausgleichsringe gelegt wird.

Claims

1. Auswuchteinrichtung zum Auswuchten von Rotoren, insbesondere von Werkzeughaltern und Werkzeugaufnahmen von spanabhebenden Werkzeugmaschinen, mit wenigstens zwei gleichen Ausgleichsringen, die jeweils eine definierte Unwucht aufweisen und Befestigungsmittel umfassen, um die Ausgleichsringe in einer beliebigen Winkellage zueinander und zu der Unwucht des Rotors an dem Rotor zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausgleichsring (2) wenigstens eine Tasche (6, 8) aufweist, die sich über einen definierten Winkelbereich des Ringes (2) erstreckt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

Tasche (6, 8) zu einer Stirnfläche (4) des Ringes (2), die senkrecht zu einer Rotationsachse des Ausgleichsringes (2) steht, offen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Tasche (6, 8) nahezu den gesamten Querschnitt des Ringes (2) außer einem Boden (10) und zwei Seitenwänden (12, 14) einnimmt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Taschen (6, 8) nacheinander in dem Winkelbereich des Ausgleichsringes vorgesehen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbereich zwischen 0 und 180° liegt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgleichsringe mit ihren Stirnflächen, zu denen die Taschen offen sind, aufeinanderliegend an dem Rotor zu montieren sind.

7. Einrichtung nach .feiaöm* der, * Adsp'rüfilie \ 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgleichsringen ein Dichtungselement angeordnet ist, das die einander zugewandten Stirnflächen der Ausgleichsringe gegeneinander abdichtet.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement ein Dichtring ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ring an seiner äußeren Umfangsfläche (15) zwei Markierungen (16, 18) aufweist, von denen die erste Markierung (16) die Lage der Unwucht des Ausgleichsringes (2) markiert und die zweite Markierung (18) um 180 ° zu der ersten Markierung (16) versetzt ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel eine Madenschraube aufweisep, die in einer Bohrung (20) bei der zweiten Markierung (18) angeordnet ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ausgleichsring eine Beschriftung mit Angabe der maximalen Unwuchtgröße des Ringes oder beider Ringe, vorzugsweise in gr-mm, aufweist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschriftung auf der der Tasche abgewandten Seitenfläche des Ausgleichsringes angeordnet ist.