DE3035437A1

DE3035437A1 - Verfahren zum massenausgleich von auszuwuchtenden rotoren sowie eine anordnung und ein ausgleichsgewicht hierfuer

Info

Publication number: DE3035437A1
Application number: DE19803035437
Authority: DE
Inventors: Günther Ing.(grad.) 6100 Darmstadt Himmler; Horst 6110 Dieburg Kögler; Georg Dipl.-Ing. 6144 Zwingenberg Lipponer
Original assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Priority date: 1980-09-19
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1982-05-06
Also published as: DE3035437C2

Description

Verfahren zum Massenausgleich von auszuwuchtenden
Rotoren sowie eine Anordnung und ein Ausgleichsgewicht hierfür Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 und ein Ausgleichsgewicht nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Ausgleichsgewichte zum Auswuchten von umlaufenden Rotoren, insbesondere für Kardanwellen von Kraftfahrzeugen, sind durch das DE-GM 7 417 316 bekannt geworden. Diese Ausgleichsgewichte weisen zwei Warzen zur Durchführung des bekannten Buckelschweißens und auf der Rückseite des Ausgleichs gewichts mindestens eine zusätzliche Ausbuchtung zur genauen Fixierung beim Einlegen in die Schweißelektrode auf.
Zum Aufschweißen von insbesondere Ausgleichsgewichten aus Aluminium oder anderen schwer widerstands-, insbesondere punktschweißbaren Materialien auf Rotoren, insbesondere auf Kardanwellen aus Aluminium, ist aber weder das bekannte Schweißverfahren noch die entsprechenden Ausgleichsgewichte geeignet.
Auch das Aufschweißen von herkömmlichen Ausgleichsgewichten mittels Widerstandsschweißen ist insbesondere nicht bei Aluminium-Kardanwellen geeignet. Zum einen wird ein sehr hoher Strom benötigt, um die Oxidschicht des Aluminiums bzw. anderer Buntmetalle zu durchschlagen und zum anderen muß dieAnpreßkraftso groß sein, daß eine Verformung der Kardanwelle auftreten kann. Des weiteren kann durch den hohen Strom eir: rohrförmiger Rotor vollständig durchbrennen, was aus Qualitätsgründen nicht zulässig ist. Des weiteren können durch die Verformungen des Rohres bzw. der Kardanwelle neue Unwuchten entstehen.
Auch das sogenannte Punktschweißkleben ist nicht zum Befestigen der Ausgleichsgewichte auf dem Rotor geeignet, da aufgrund der Kapillarwirkung der Klebstoff in das Gefüge eindringt und das Verfahren unwirtschaftlich werden läßt. Insbesondere bei späterer Erwärmung, z. B. durch die Wärmeabstrahlung des Auspuffes bei Kraftfahrzeugen, wird auch die Qualität der Klebung erheblich gemindert.
Bei seitlich angeschweißten Ausgleichsgewichten kann durch die beim Schweißen auftretenden Spannungen das Gewicht einseitig abgehoben werden, was keine ausreichende Verbindung gewährleistet. Das Ausgleichsgewicht kann somit relativ leicht durch die bei der Rotation auftretenden Fliehkräfte wieder abgerissen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Anordnung und ein Ausgleichsgewicht zum Massenausgleich an auszuwuchtenden Rotoren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bzw.
denen eine sichere Fixierung und eine gute Verbindung zwischen dem Ausgleichs gewicht und dem Rohr gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1, bei der eingangs genannten Anordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 und bei dem eingangs genannten Ausgleichsgewicht durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 7 gelöst.
In den Unteransprüchen silld vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Bei der Erfindung ist es möglich, ein Schmelzschweißverfahren, insbesondere das sogenannte WIG-, das MiG-Verfahren oder das Plasmaschweißverfahren einzusetzen und eine eindeutige und dauerhafte Verbindung zwischen dem Ausgleichsgewicht und dem auszuwuchtenden Rotor herzustellen, wobei das Verfahren vorzugsweise bei Ausgleichsgewichten und Rotoren, insbesondere Kardanwellen, die aus Aluminium oder anderen, schwer widerstands-, insbesondere punktschweißbaren, Materialien, z. B. allen Buntmetallen bzw. Nichteisenmetallen,hergestellt sind, zum Einsatz kommen kann.
Die Schweißanordnung kann so ausgebildet sein, daß die Abmessungen der Ringdüse, welche für das Schutzgaslichtbogenschweißen zum Heranführen des Schutzgases an die Schweißstelle zum Einsatz kommt und der Ausbruch bzw. die Ausbrüche des Ausgleichsgewichts, in welallem bzw. in welchen die Schmelzs chweißung erfolgt, aufeinander abgestimmt sind, so daß eine sichere Schutzgaszuführung zur Schweißstelle gewährleistet wird Die Schweißanordnung besitzt ferner Führungseinrichtungen für die Ringdüse und die Elektrode sowie für das jeweilige Ausgleichs gewicht, die eine bestimmte Anordnung zueinander aufweisen. Diese Anordnung ist so vorgesehen, daß bei am auszuwuchtenden Rotor angelegtem Ausgleichsgewicht die Ringdüse und die Elektrode in Richtung auf den Schwerpunkt des Ausgleichsgewichts geführt werden. Falls um den Schwerpunkt des Ausgleichsgewichts an den entsprechenden Ausbrüchen des Ausgleichsgewichts mehrere Schweißstellen vorgesehen sind, ist die Führung der Elektrode und der Ringdüse so beschaffen, daß sie auf die Ausbrüche des Ausgleichsgewichts zugeführt werden können.
Die Erfindung wird nun anhand eines in den beiliegenden Figuren gezeigten Ausführungsbe ispiels näher erläutert: Fig. 1 zeigt schematisch eine Kardanwelle mit einem aufgeschweißten Ausgleichsgewicht und Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Schnittlinie A-A der Fig. 1.
Ein Rotor, insbesondere eine Kardanwelle 1, eines Kraftfahrzeuges, ist in nicht näher dargestellten Lagern einer bekannten Auswuchtmaschine eingelagert. Nach dem Meßlauf, in dem die Größe und Winkellage der statischen undXoder dynamischen Unwucht ermittelt werden, kann die Kardanwelle automatisch oder von Hand in die erforderliche Ausgle ichswinkellage eingedreht werden.
Anschließend kann ein Ausgleichsgewicht 2, das in Gewichtsstufen vorliegt oder von einem Band, entsprechend der ermittelten Unwuchtgröße, abgelenkt wird, in die Halteeinrichtung einer Schweißeinrichtung 9 eingelegt werden. Die Fixierung und Niederhaltung des Ausgleichsgewichts 2 kann mittels als Bohrungen s und 4 ausgebildeten Orientierungseinrichtungen erfolgen, in die z.B. federgelagerte Spannbolzen eingreifen. Es können aber auch entsprechende Auskerbungen an den Seitenflächen des Ausgleichsgewichts 2 vorgesehen sein, an die eine Spannzange angreift. Es sind aber auch andere, bekannte Orientierungseinrichtungen verwendbar.
Im Schwerpunkt des Ausgleichsgewichts 2 kann ein Ausbruch, insbesondere in Form einer Bohrung 5, vorgesehen sein. Je nach Größe der zu erwartenden Fliehkraft können auch entsprechend zwei oder mehrere Ausbrüche vorhanden sein, die um den Schwerpunkt des Ausgleichsgewichts, bevorzuki in symmetrischer Lage, angeordnet sind.
Nach dem Aufsetzen des Ausgleichsgewichts 2 auf die auszuwuchtende Kardanwelle 1, wird eine Elektrode 6 der Schweißeinrichtung 9 in die Bohrung 5 eingeführt. Beim WIG-Schweißverfahren besteht hierzu die nicht abbrennbare Elektrode 6 aus Wolfram, die nur zur Stromführung und als Ansatzpunkt für den Lichtbogen dient.
Beim MIG-Schweißverfahren ist der Schweißdraht selbst als Elektrodc 6 ausgebildet und wird entsprechend des Drahtdurchmessers und der Stromstärke dem Lichtbogen zugeführt. Um die Elektrode 6 ist eine Ringdüse 7 für die Schutz gas zufuhrvorgesehen.
Beim nachfolgenden Schweißvorgang wird eine Schmelze 8 erzeugt, die für eine eindeutige und dauerhafte Verbindung zwischen dem Ausgleichsgewicht 2 und dem auszuwuchtenden Rotor 1 sorgt.
Um einen eindeutigen Bezug zwischen dem Ausgleichsgewicht 2 und der Elektrode 6 und Ringdüse 7 der Schweißeinrichtung zu erhalten, ist eine Führungseinrichtung vorgesehen, die einen Träger 11 für die Ringdüse 7 und die Elektrode 6 aufweist, der mit Hilfe von Führungsstäben 9 und 10 in Richtung auf die Schweißstelle bzw auf den gewünschten Ausbruch 5 im Ausgleichsgewicht 2 hingeführt werden kann.
Die Führungsstäbe 9 und 10 werden dabei in die Bohrungen 3 und 4 im Ausgleichsgewicht 2 eingesetzt, so daß der Bezug zwischen dem Ausbruch 5 bzw. den Ausbrüchen im Ausgleichsgewicht 2, in dessen Bereich die Schmelzschweißung durchgeführt werden soll, und dem Schweißwerkzeug hergestellt ist. Diese definierte Führung wird erzielt, wie die Figur 2 zeigt, dadurch, daß die Führungsstäbe 9, 10 in die als Orientierungseinrichtungen ausgebildeten Bohrungen 3, 4 eingesetzt werden, wodurch eine definierte Führung des Schweißwerkzeuges bzw. der Elektrode 6 und der Ringdüse 7 mit Hilfe des Querträgers 11, an welchem dieselben angeordnet sind, ermöglicht wird.
Die Zuführungsstäbe 9, 10 können natürlich auch zur Zuführung der Ausgleichsgewichte 2 dienen und außerdem zur Fixierung der Ausgleichsgewicbte am Rotor 1.

Claims

Verfahren zum Massenausgleich von auszuwuchtenden Rotoren sowie eine Anordnung und ein Ausgleichsgewicht hierfür Patentansprüche: 1. Verfahren zum Massenausgleich von auszuwuchtenden Rotoren, bei dem ein oder mehrere Ausgleichs gewichte am Rotor durch Schweißen befestigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsgewicht bzw. die Ausgleichsgewichte durch Schmelzschweißen am Rotor befestigt wird bzw. werden und das Schmelzschweißen im Bereich eines oder mehrerer Ausbrüche des Ausgleichsgewichts an unJ/Cier um den Schwerpunkt des Ausgleichsgewichts durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schutzgaslichtbogenschweißen verwendet wird
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das WIG-Verfahren (Wolfram-Inert-Gas-Verfahren) verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das MIG-Verfahren (Metall-lnert-Gas-Verfahren) verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eich -net, daß das Plasma-Schweißen verwendet wird.
6. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Elektrode, die in einer Ringdüse angeordnet ist, die an die Schmelzschweißstelle Schutzgas führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Ringdüse (7) und des Ausbruches (5) bzw. der Ausbrüche des Ausgleichsgewichts (2), in denen die Schmelzschweißung erfolgt, aneinander angepaßt sind und daß Führungseinrichtungen (9 bis 11) für die Ringdüse (7) und die Elektrode (6) sowie für das Ausgleichsgewicht (2) derart zueinander angeordnet sind, daß bei am auszuwuchtenden Rotor (1) angelegten Ausgleichsgewicht (2) die Ringdüse (7) und Elektrode (6) in Richtung auf den Schwerpunkt des Ausgleichsgewichts (2) oder zu um den Schwerpunkt des Ausgleichsgewichts (2) angeordneten Ausbrüchen (5) im Ausgleichsgewicht geführt ist.
7. Ausgleichsgewicht für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder eine Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Schwerpunkt des Ausgleichsgewichts (1) ein Ausbruch (5) vorgesehen ist und/oder um den Schwerputikt des Ausgleichsgewichts (1) mehrere Ausbrüche angeordnet sind.
8. Ausgleichsgewicht nach Anspruch 7, da dur c h g e k e n n -z e ich ne t, daß das Ausgleichsgewichtsmaterial aus einem schwer widerstands- insbesondere punktschweißbaren Metall besteht.
9. Ausgleichsgewicht nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es aus einem Nichteisenmetall, insbesondere Aluminium, besteht.
10. Ausgleichsgewicht nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß es Orientierungseinrichtungen (3, 4) aufweist.