DE4334244A1 - Method and device for balancing different system unbalances in the balancing of rotors having asymmetrical mass distribution - Google Patents

Method and device for balancing different system unbalances in the balancing of rotors having asymmetrical mass distribution

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Abstract

The invention presents a method and a device for balancing different system unbalances in the balancing of rotors having asymmetrical mass distribution on balancing machines, in particular for asymmetrical crankshafts. For this purpose, at least one fixed weight (5, 5') and/or a pivoting weight (4, 4') are provided on one of the drive elements of a balancing machine. Matching to another system unbalance is carried out in this arrangement by rotating the pivoting weight (4, 4') about the axis of rotation (8). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgleich unterschiedlicher Systemunwuchten beim Auswuchten von Rotoren mit unsymmetrischer Massenverteilung gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 und 11.The invention relates to a method and an apparatus for Compensation for different system imbalances when balancing Rotors with asymmetrical mass distribution according to the Oberbe handle of claims 1 and 11.

Beim Auswuchten von unsymmetrischen Rotoren ist es notwendig, zum Ausgleich von Systemunwuchten eine entsprechende Kompensa­ tion vorzusehen, um die am Rotor auszugleichende Unwucht fest­ stellen zu können. Die am häufigsten vorkommenden unsymmetri­ schen Rotoren stellen derzeit die Kurbelwellen für V6- und V8- Verbrennungsmotoren dar. Derartige Systemunwuchten können meß­ technisch durch einen entsprechenden elektrischen Vorhalt un­ wirksam gemacht werden. Bei höheren Genauigkeitsanforderungen ist ein derartiges Verfahren allerdings ungeeignet, da die Fehler bei einem relativ großen elektrischen Vorhalt häufig nicht kleiner sind als die geforderte Auswucht-Toleranz.When balancing asymmetrical rotors, it is necessary to an appropriate compensation to compensate for system imbalances tion to provide the unbalance to be compensated for on the rotor to be able to ask. The most common asymmetry Rotors currently make the crankshafts for V6 and V8 Internal combustion engines. Such system imbalances can measure technically by an appropriate electrical reserve be made effective. With higher accuracy requirements However, such a method is unsuitable because the Errors with a relatively large electrical lead frequently are not less than the required balancing tolerance.

Es ist deshalb denkbar, eine derartige Kompensation beim Aus­ wuchten von unsymmetrischen Rotoren durch mechanische Festge­ wichte an der Antriebsspindel oder -hülse einer Auswucht- bzw. Wuchtzentriermaschine vorzunehmen. Allerdings ist es häufig notwendig, auf einer Auswucht- bzw. Wuchtzentriermaschine meh­ rere Typen von unsymmetrischen Rotoren, wie z. B. Kurbelwellen für V6- und V8-Zylindermotoren auszuwuchten. Dazu müßten dann Kompensationsgewichte für V6-Zylinderwellen vorgesehen und beim Auswuchten von V8-Zylinderwellen wieder entfernt und andere Kompensationsgewichte für die V8-Zylinderwellen angebracht werden. Eine derartige Umrüstung ist sehr zeit- und bei heuti­ gen Serienfertigungsverfahren auch sehr kostenintensiv. It is therefore conceivable to have such compensation when it is switched off balancing of asymmetrical rotors by mechanical fixings Weights on the drive spindle or sleeve of a balancing or Balance centering machine. However, it is common necessary on a balancing or balancing machine rere types of asymmetrical rotors, such as. B. crankshafts for V6 and V8 cylinder engines. Then you would have to Compensation weights are provided for V6 cylinder shafts and at V8 cylinder shaft balancing removed and others Compensation weights for the V8 cylinder shafts attached become. Such a retrofit is very timely and at present series production process is also very cost-intensive.  

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbes­ sern, daß die Umrüstzeiten sich verkürzen.The invention is therefore based on the object of a method and so to verbes a device of the type mentioned ensure that the changeover times are reduced.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 und 11 angege­ benen Merkmale gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Aus­ führungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is indicated by the claims 1 and 11 characteristics resolved. Further training and advantageous Aus leadership examples of the invention are in the dependent claims specified.

Der Kern der Erfindung besteht in der Erkenntnis, daß es mög­ lich ist, mit einem Vorhaltegewichtswert in unterschiedlichen Winkel lagen mindestens zwei verschiedene Systemunwuchten aus­ gleichen zu können. Dazu wurde im Grunde der Vorhaltegewichts­ wert in ein Festgewicht an bestimmbarer Stelle und ein winkel­ mäßig verstellbares Schwenkgewicht aufgeteilt. Durch eine ge­ schickte Aufteilung und Anordnung der beiden Einzelgewichts­ anteile war es dadurch möglich, mit diesen die Kompensation von zwei und mehr verschiedenen Systemunwuchten unsymmetrischer Rotorarten mechanisch zu kompensieren. Dazu wurde bei einer vektormäßigen Darstellung von z. B. zwei zu kompensierenden Systemunwuchten UR1 und UR2, zwischen diesen eine Verbindungs­ linie ermittelt und darauf die Mittelsenkrechte gebildet, auf der eine Vielzahl von Kompensationsgewichtswerten liegen, deren Betragswerte gleich groß sind und die durch eine Verdrehung um einen Winkel α die Systemunwuchten ganz oder mindestens zu einem großen Teil ausgleichen können. Durch eine geschickte Kombination dieses Schwenkgewichts mit einem Festgewicht von ermittelbarem Betrag und Winkellage sind auch verschiedene Systemunwuchten kompensierbar, deren Unwuchtbeträge stark von­ einander abweichen. Für die Sonderfälle, bei denen die ausglei­ chbaren Systemunwuchten den gleichen Betrag aufweisen, kann allein durch eine winkelmäßige Verdrehung des Schwenkgewichtes eine Anpassung an eine beliebige Anzahl von Systemunwuchten vorgenommen werden.The essence of the invention consists in the knowledge that it is possible to have at least two different system imbalances from the same with a lead weight value at different angles. Basically, the lead weight value was divided into a fixed weight at a determinable point and an angle-adjustable pivoting weight. By cleverly dividing and arranging the two individual weight components, it was possible to use them to mechanically compensate for the compensation of two and more different system unbalances of asymmetrical rotor types. For this purpose, a vector representation of z. B. two system unbalances U R1 and U R2 to be compensated, a connecting line is determined between them and the perpendicular bisector is formed thereon, on which there are a large number of compensation weight values, the absolute value values of which are the same size and which, by rotating through an angle α, completely or completely can compensate for at least a large part. A clever combination of this swivel weight with a fixed weight of the determinable amount and angular position also makes it possible to compensate for various system imbalances whose amounts of imbalance differ greatly from one another. For the special cases in which the compensable system imbalances have the same amount, an adjustment to any number of system imbalances can be made simply by angularly rotating the swivel weight.

Die Erfindung hat deshalb den Vorteil, daß im günstigsten Fall eine Anpassung an zwei und mehr verschiedene Rotorarten mit unsymmetrischer Massenverteilung durch ein, um einen bestimmten Winkel schwenkbares Schwenkgewicht erzielt werden kann. Aber auch bei Systemunwuchten verschiedener unsymmetrischer Rotorar­ ten mit ungleichen Unwuchtbeträgen kann in vorteilhafter Weise durch die Kombination mit einem oder mehreren Festgewichten lediglich durch einen Drehvorgang in kürzester Zeit eine An­ passung vorgenommen werden. Eine solche Schwenkeinrichtung oder Dreheinrichtung von bestimmbarer Masse ist auch auf vorteilhaf­ te Weise an vorhandene Auswuchtmaschinen nachrüstbar. Bei einer besonderen Ausführungsart ist dieser Drehvorgang durch einen speziellen oder vorhandenen motorischen Drehantrieb automati­ sierbar.The invention therefore has the advantage that in the best case an adaptation to two and more different rotor types with asymmetrical mass distribution through a to a certain  Angular swiveling swivel weight can be achieved. But also with system unbalances of different asymmetrical rotor with unbalance amounts can be advantageous through the combination with one or more fixed weights only by turning in a very short time fit. Such a swivel device or Rotating device of definable mass is also advantageous can be retrofitted to existing balancing machines. At a This turning process is a special embodiment special or existing motorized rotary drive automati sizable.

Bei einer weiteren besonderen Ausführungsart, bei der insbeson­ dere geringe Kompensationsbeträge zusätzlich noch elektrisch kompensiert werden, ist es möglich, auf einer Auswuchtmaschine praktisch alle gebräuchlichen unsymmetrischen Kurbelwellenarten auszuwuchten.In another special embodiment, in particular their small compensation amounts are also electrical can be compensated, it is possible on a balancing machine practically all common asymmetrical crankshaft types balance.

Die Erfindung wird aufgrund eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on an embodiment that in the drawing is shown, explained in more detail. Show it:

Fig. 1: einen Antriebsteil einer Auswuchtmaschine zum Aus­ wuchten von unsymmetrischen Kurbelwellen; Fig. 1: a driving part of a balancing machine for balancing out of unsymmetrical crankshaft;

Fig. 2: den Schnitt durch eine Antriebshülse einer Aus­ wuchtmaschine mit den daran befestigten Vorhalteun­ wuchten und Fig. 2: the section through a drive sleeve from a balancing machine with the Vorhaltun attached and balancing

Fig. 3: eine Vektordarstellung zur Ermittlung der Vorhalte­ unwuchten bei zwei Systemunwuchten. Fig. 3 shows a vector representation for determining the unbalance in two suspensions system imbalances.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Schwing­ brücke 10 einer Auswuchtmaschine auf der ein Lagerkopf 1 befe­ stigt ist und der zur Aufnahme einer Antriebshülse 3 dient, an der Vorhalteunwuchten zum Ausgleich der Systemunwuchten ange­ ordnet sind. Fig. 1 shows a schematic representation of the swing bridge 10 of a balancing machine on which a bearing head 1 is BEFE Stigt and which is used to hold a drive sleeve 3 , on the lead imbalances to compensate for the system imbalances are arranged.

Die dargestellte Schwingbrücke 10 ist Teil einer Auswuchtma­ schine zum Auswuchten von unsymmetrischen Rotoren. Derartige Rotoren stellen in erster Linie die verschiedenen Arten von Kurbelwellen für Verbrennungsmotoren dar, die eine unsymmetri­ sche Massenverteilung aufweisen und deshalb auch im ausgewuch­ ten Zustand eine Schwingung der Schwingbrücke 10 verursachen würden. Bei dem dargestellten Teil einer Auswuchtmaschine han­ delt es sich um eine Auswuchtmaschine zum Auswuchten von unsym­ metrischen Kurbelwellen für V6- und V8-Verbrennungsmotoren.The swing bridge 10 shown is part of a balancing machine for balancing asymmetrical rotors. Such rotors are primarily the different types of crankshafts for internal combustion engines, which have an asymmetrical mass distribution and would therefore cause vibration of the oscillating bridge 10 even in the balanced state. The part of a balancing machine shown is a balancing machine for balancing asymmetrical crankshafts for V6 and V8 internal combustion engines.

Derartige Systemunwuchten kommen aber auch bei anderen Rotorar­ ten vor, die erst im Zusammenspiel mit anderen Anbauteilen im Betriebszustand eine symmetrische Massenverteilung erhalten. Um nun derartige unsymmetrische Rotoren genau auswuchten zu kön­ nen, wird die durch die Systemunwucht erzeugte Schwingung durch Vorhalteunwuchten an den mitrotierenden Maschinenelementen der Auswuchtmaschine kompensiert. Dabei kommen nur die auf der Schwingbrücke 10 mitrotierenden Antriebselemente in Betracht. Auch wenn diese Maschinenelemente nicht ausschließlich zum Antrieb des Rotors dienen, sind sie als Antriebselemente anzu­ sehen, denn sie müssen in jedem Fall mit dem Wuchtantrieb in Verbindung stehen und synchron mit dem Rotor umlaufen.Such system imbalances also occur in other rotor types, which only get a symmetrical mass distribution in the operating state in interaction with other attachments. In order to be able to precisely balance such asymmetrical rotors, the vibration generated by the system imbalance is compensated for by imbalance on the rotating machine elements of the balancing machine. Only the drive elements rotating on the oscillating bridge 10 come into consideration. Even if these machine elements are not only used to drive the rotor, they can be seen as drive elements because they must always be connected to the balancing drive and rotate synchronously with the rotor.

Als Auswuchtmaschine in diesem Sinne sind auch Wuchtzentrierma­ schinen anzusehen, die eine spezielle Art der Auswuchtung vor­ nehmen, die speziellerweise als Wuchtzentrierung beschrieben wird. Bei der Wuchtzentrierung von Kurbelwellen müssen aller­ dings gleichfalls die Systemunwuchten kompensiert werden, um die zu beseitigende Unwucht der einzelnen auszuwuchtenden Kur­ belwelle feststellen zu können.In this sense, balancing machines are also a balancing machine seem to view a special kind of balancing take, which is specifically described as balancing centering becomes. When balancing crankshafts, everyone has to However, the system imbalances are also compensated for the unbalance of the individual course to be balanced to determine belwelle.

Auf der dargestellten horizontal angeordneten Schwingbrücke 10 ist seitlich ein Lagerkopf 1 befestigt, der an seinem oberen Ende in horizontaler Richtung einen zylindrischen Lagerfortsatz 2 besitzt. Um diesen Lagerfortsatz 2 ist eine Antriebshülse 3 angeordnet, die über ein Kugellager 12 um den Lagerfortsatz 2 drehbar ist. Die Antriebshülse 3 ist mit einem Drehantrieb 11 gekoppelt, der zur Beschleunigung der auszuwuchtenden unsym­ metrischen Kurbelwelle 15 auf deren vorgegebene Auswuchtdreh­ zahl dient. Der nicht näher dargestellte Drehantrieb 11 kann als Zahnrad- oder Riemenantrieb ausgebildet sein. Der Lager­ fortsatz 2 ist an seinem freien Ende mit einem Haltevorsprung 13 versehen, der einen ersten Auflagerpunkt der Kurbelwelle 15 darstellt. Am Haltevorsprung 13 sind zwei Drehlager 14 ange­ bracht, die eine weitgehend reibungsfreie Lagerung der Kurbel­ welle 15 gewährleisten sollen. Gegenüberliegend vom Lagerkopf 1 ist in axialer Richtung eine Lagerstütze 16 an der Schwing­ brücke 10 befestigt, die an ihrem oberen Ende ebenfalls zwei Lagerscheiben 9 besitzt, die den zweiten Auflagerpunkt der auszuwuchtenden Kurbelwelle 15 darstellen. Dabei sind die ver­ tikalen Abstände des Lagerfortsatzes 2 und der Lagerstütze 16 von der Schwingbrücke 10 so bemessen, daß die Drehachse 8 der auszuwuchtenden Kurbelwelle 15 parallel zur Schwingbrücke 10 ausgerichtet ist. Die Lagerstütze 16 ist an ihrem unteren Ende mit einem Befestigungsfuß 17 versehen, der eine axiale Ver­ schiebung auf der Schwingbrücke 10 ermöglicht, um auch in axia­ ler Richtung eine Anpassung an die verschieden langen Kurbel­ wellen vornehmen zu können.On the horizontally arranged swing bridge 10 shown , a bearing head 1 is laterally attached, which has a cylindrical bearing extension 2 at its upper end in the horizontal direction. To this bearing extension 2, a drive bushing 3 is arranged, which is rotatable about the bearing extension 2 through a ball bearing 12th The drive sleeve 3 is coupled to a rotary drive 11 , which serves to accelerate the unbalanced metric crankshaft 15 to its predetermined balancing speed. The rotary drive 11 , not shown, can be designed as a gear or belt drive. The bearing extension 2 is provided at its free end with a holding projection 13 which is a first support point of the crankshaft 15 . On the holding projection 13 , two pivot bearings 14 are introduced , which are intended to ensure a largely frictionless mounting of the crank shaft 15 . Opposite the bearing head 1 , a bearing bracket 16 is attached to the swing bridge 10 in the axial direction, which also has two bearing disks 9 at its upper end, which represent the second bearing point of the crankshaft 15 to be balanced. The vertical distances of the bearing extension 2 and the bearing support 16 from the swing bridge 10 are dimensioned such that the axis of rotation 8 of the crankshaft 15 to be balanced is aligned parallel to the swing bridge 10 . The bearing support 16 is provided at its lower end with a mounting foot 17 which enables an axial displacement on the swing bridge 10 in order to be able to adapt to the crankshafts of different lengths, even in the axial direction.

Als auszuwuchtender Rotor ist schematisch eine Kurbelwelle eines V8-Motors dargestellt, die mit ihren Lagerstellen drehbar auf den Lagerscheiben 9 und Drehlager 14 der Auswuchtmaschine aufliegt. Dabei greift ein Mitnahmehebel 6, der an der An­ triebshülse 3 befestigt ist, an einem Kurbelzapfen 7 der Kur­ belwelle 15 an und bewirkt eine Übertragung des Antriebsmoments auf die auszwuchtende Kurbelwelle 15. Gleichzeitig stellt der Mitnahmehebel 6 sicher, daß jede auszuwuchtende Kurbelwelle 15 eines Typs in der gleichen Winkelposition in der Auswuchtma­ schine eingebracht worden ist. Dies ist insbesondere wegen der ungleichmäßigen Massenverteilung der auszuwuchtenden Kurbelwel­ le 15 notwendig, da die Vorhalteunwuchten aufgrund einer be­ stimmten Winkelposition der auszuwuchtenden Kurbelwellen 15 ermittelt wurden.As the rotor to be balanced, a crankshaft of a V8 engine is shown schematically, which with its bearing points rotatably rests on the bearing disks 9 and pivot bearings 14 of the balancing machine. Here, a driving lever 6 , which is attached to the drive sleeve 3 , on a crank pin 7 of the cure belwelle 15 and causes a transmission of the drive torque to the balancing crankshaft 15th At the same time, the driving lever 6 ensures that each crankshaft 15 of a type to be balanced has been introduced in the same angular position in the balancing machine. This is particularly necessary because of the uneven mass distribution of the crankshaft 15 to be balanced, since the lead imbalances were determined on the basis of a certain angular position of the crankshafts 15 to be balanced.

Beim Auswuchten von Kurbelwellen für V6- und V8-Motoren handelt es sich um axial langgestreckte Teile, bei denen eine Momenten­ unwucht berücksichtigt werden muß. Deshalb müssen an der An­ triebshülse 3 auch axial versetzte Vorhalteunwuchten vorgesehen werden, deren axialer Abstand die Kompensation der Momente bewirkt. The balancing of crankshafts for V6 and V8 engines is an axially elongated part, for which a moment must be considered unbalanced. For this reason, axially offset lead unbalances must also be provided on the drive sleeve 3 , the axial spacing of which compensates for the moments.

Zur Kompensation von Einzelunwuchten wäre lediglich eine Vor­ halteunwucht notwendig, die meist aus zwei Zusatzgewichten besteht. Ein Ausgleich von Einzelunwuchten käme immer dann in Betracht, wenn axial kurze (z. B. Einzylinderkurbelwellen) oder scheibenförmige Rotoren (z. B. Schwungscheiben) auszuwuchten sind. Dabei würden die beiden Zusatzgewichte aus je einem Fest­ gewicht und einem Schwenkgewicht gebildet, die an einem mit dem Rotor synchron umlaufenden Antriebselement angeordnet würden.To compensate for individual imbalances would only be a pre unbalance necessary, usually consisting of two additional weights consists. A compensation of individual imbalances would always come in then Consider if axially short (e.g. single-cylinder crankshafts) or to balance disc-shaped rotors (e.g. flywheels) are. The two additional weights would each come from a festival weight and a swivel weight formed on one with the Rotor would be arranged synchronously rotating drive element.

Beim Ausgleich von Momenten sind hingegen meist vier Zusatz­ gewichte erforderlich, die aus zwei Festgewichten 5, 5′ und zwei Schwenkgewichten 4, 4′ bestehen. Dabei sind die beiden Festgewichte an der Antriebshülse 3 befestigt, und zwar an axial versetzten und gegenüberliegenden Stellen. Die Festge­ wichte 5, 5′ unterscheiden sich vom Betrag her nicht. Die Schwenkgewichte 4, 4′ sind an einem Schwenkring axial versetzt und um 180° gegenüberliegend angeordnet. Dabei bilden die Vor­ halteunwuchten, bestehend aus den Festgewichten 5, 5′ und den Schwenkgewichten 4, 4′ eine Zusatzgewichtsvorrichtung, die an einem rotierenden Antriebselement angeordnet ist.When balancing moments, however, four additional weights are usually required, which consist of two fixed weights 5 , 5 'and two pivot weights 4 , 4 '. The two fixed weights are attached to the drive sleeve 3 , namely at axially offset and opposite points. The Festge weights 5 , 5 'do not differ in amount. The pivot weights 4 , 4 'are axially offset on a pivot ring and arranged 180 ° opposite. The pre-unbalance, consisting of the fixed weights 5 , 5 'and the pivot weights 4 , 4 ' form an additional weight device which is arranged on a rotating drive element.

Allerdings könnte eine Momentenunwucht auch durch zwei separate axial versetzte Zusatzgewichtsvorrichtungen ausgeglichen wer­ den, wobei jede Zusatzgewichtsvorrichtung aus einem Festgewicht 5 und einem Schwenkgewicht 4 bestehen könnte, die an verschie­ denen axialen Stellen vorgesehen werden. So könnte es bei be­ stimmten Wuchtzentriermaschinen zweckmäßig sein, je ein Fest- und Schwenkgewicht an der linken Antriebshülse und je ein gleichartiges radial um 180° versetztes Fest- und Schwenkge­ wicht an der rechten Antriebshülse anzuordnen.However, a torque imbalance could also be compensated for by two separate axially offset additional weight devices, each additional weight device consisting of a fixed weight 5 and a pivot weight 4 , which are provided at various axial locations. So it could be useful with certain balancing machines to arrange a fixed and swivel weight on the left drive sleeve and a similar radially offset by 180 ° fixed and swivel weight on the right drive sleeve.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind alle Vorhalteunwuch­ ten zum Momentenausgleich an der linken Seite an der Antriebs­ hülse 3 befestigt. Die Festgewichte 5, 5′ sind betragsmäßig gleich und axial versetzt und 180° gegenüberliegend angeordnet. Hingegen sind die beiden Schwenkgewichte 4, 4′ an einem gemein­ samen Schwenkring 18 befestigt. Dabei sind die beiden Gewichts­ anteile auch axial versetzt und um 180° gegenüberliegend an­ geordnet. Beide Gewichtsanteile 4, 4′ sind axial so verteilt, daß sich die zugehörigen Festgewichte 5, 5′ und Schwenkgewichte 4, 4′ weitgehend in der gleichen axialen Ebene befinden. Dabei sind die Vorhalteunwuchten so bemessen, daß eine ausgewuchtete Kurbelwelle 15 eines V8-Motors bei Rotation keine Unwucht­ schwingung an der Schwingbrücke 10 erzeugen würde. Dies wird vor der ersten Auswuchtung mittels einer Meisterwelle ver­ gleichbaren Typs ermittelt, bei der dann lediglich die Unwucht­ schwingung aufgrund der unsymmetrischen Massenverteilung auf­ tritt.In the illustrated embodiment, all Vorhalteunwuch th for torque compensation on the left side of the drive sleeve 3 are attached. The fixed weights 5 , 5 'are of equal amounts and axially offset and arranged 180 ° opposite. In contrast, the two pivot weights 4 , 4 'are attached to a common pivot ring 18 . The two weight portions are also axially offset and arranged 180 ° opposite one another. Both weight portions 4 , 4 'are axially distributed so that the associated fixed weights 5 , 5 ' and pivot weights 4 , 4 'are largely in the same axial plane. The lead imbalances are dimensioned such that a balanced crankshaft 15 of a V8 engine would not produce any imbalance vibration on the oscillating bridge 10 during rotation. This is determined before the first balancing by means of a master shaft of a comparable type, in which only the unbalance vibration occurs due to the asymmetrical mass distribution.

Die Fig. 2 der Zeichnung zeigt den Schnitt durch die Antriebs­ hülse 3 in der Mitte des Schwenkgewichtes 4. Im Zentrum befin­ det sich symmetrisch zur Drehachse 8 der feststehende zylin­ derförmige Lagerfortsatz 2, der mit dem Lagerkopf 1 verbunden ist. Koaxial dazu ist ein Freiraum 20 ersichtlich, der den Zwi­ schenraum der Kugellager 12 darstellt, an dem sich die An­ triebshülse 3 anschließt, die synchron mit der auszuwuchtenden Kurbelwelle 15 umläuft. Koaxial zur Antriebshülse 3 ist ein Schwenkring 18 der schwenkbaren Vorhalteunwucht angeordnet, an dem das Schwenkgewicht 4 und das axial versetzte um 180° gegen­ überliegend angeordnete Schwenkgewicht 4′ befestigt ist. Das Schwenkgewicht 4 besteht aus einem Rastbolzen 22, der mit einem Führungsgehäuseteil 21 umgeben ist und dessen Gewicht durch die Wanddicke des Führungsgehäuseteiles 21 und des Rastbolzens 22 bestimmbar ist. Dabei greift der Rastbolzen 22 mit seiner Spit­ ze in eine erste Vertiefung 24 der Antriebshülse 3 ein und wird durch eine Druckfeder 23 in dieser Position gehalten. Das Schwenkgewicht 4′ besteht aus einem massiven Metallteil, das das gleiche Gewicht wie das Schwenkgewicht 4 besitzt und ist in der Nähe eines Festgewichtes 5, an dem Schwenkring 18 ange­ schraubt. Der Rastbolzen 22 kann auch außerhalb eines Schwenk­ gewichts und auch achsparallel anstatt radial wirken. Fig. 2 of the drawing shows the section through the drive sleeve 3 in the middle of the pivot weight 4th In the center is located symmetrically to the axis of rotation 8 of the fixed cylinder-shaped bearing extension 2 , which is connected to the bearing head 1 . Coaxially, a free space 20 can be seen, which represents the inter mediate space of the ball bearing 12 , to which the drive sleeve 3 connects, which rotates synchronously with the crankshaft 15 to be balanced. Coaxially to the drive sleeve 3 , a swivel ring 18 of the swiveling lead unbalance is arranged, to which the swivel weight 4 and the axially offset by 180 ° against the swivel weight 4 'arranged opposite are fastened. The pivot weight 4 consists of a locking pin 22 which is surrounded by a guide housing part 21 and the weight of which can be determined by the wall thickness of the guide housing part 21 and the locking pin 22 . Here, the locking pin 22 engages with its tip in a first recess 24 of the drive sleeve 3 and is held in this position by a compression spring 23 . The pivot weight 4 'consists of a solid metal part which has the same weight as the pivot weight 4 and is near a fixed weight 5 , on the pivot ring 18 is screwed. The locking pin 22 can also act outside of a swivel weight and axially parallel instead of radial.

Die Antriebshülse 3 enthält um einen Winkel α versetzt eine zweite Vertiefung 19, in die das Schwenkgewicht 4, 4′ um den Winkel α in die zweite Stellung bewegt werden kann, in der eine Anpassung der Systemunwucht der Kurbelwellen für V6-Zylindermo­ toren erreicht wird. Dabei ist es auch möglich, noch mehr als zwei verschiedene Stellungen vorzusehen, wenn eine Anpassung an mehr als zwei Rotorarten erfolgen soll. Aus vorgegebenen kon­ struktiven Gründen der Kurbelwellen könnte eine Auswuchtmaschi­ ne vorteilhafterweise auch für Kurbelwellen von 5-, V6- und V8- Verbrennungsmotoren vorgesehen werden, da in einem solchen Fall die geringen Anpassungsbeträge zwischen den Kurbelwellen für V8- und V6-Verbrennungsmotoren durch eine elektrische Kompensa­ tion erreichbar sind, während die übrige Anpassung auf vorbe­ schriebene Art und Weise mechanisch zu erzielen ist.The drive sleeve 3 contains an angle α offset a second recess 19 , in which the pivot weight 4 , 4 'can be moved by the angle α in the second position, in which an adaptation of the system unbalance of the crankshafts for V6-Zylindermo gates is achieved. It is also possible to provide more than two different positions if an adaptation to more than two types of rotor is to take place. For given con structural reasons of the crankshafts, a balancing machine could advantageously also be provided for crankshafts of 5, V6 and V8 internal combustion engines, since in such a case the small adjustment amounts between the crankshafts for V8 and V6 internal combustion engines by an electrical compensation tion are achievable, while the rest of the adjustment can be achieved mechanically in the prescribed manner.

In der Schnittdarstellung nach Fig. 2 der Zeichnung befindet sich das Schwenkgewicht 4 in einer Position, in der es nahe dem Festgewicht 5 angeordnet ist. Wollte der Bediener der Auswucht­ maschine diese zur Auswuchtung von Kurbelwellen für V6-Verbren­ nungsmotoren umrüsten, so hätte er lediglich den Rastbolzen 22 gegen die Federkraft zu ziehen und mit dem Schwenkring 18 um den Winkel α bis zur zweiten Aussparung 19 zu bewegen und dort zu arretieren. Desweiteren wäre noch eine axiale Anpassung der verschiedenen Längen der Kurbelwellen mit Hilfe der Lagerstütze 16 notwendig und damit wäre die Umrüstung bereits erfolgt. Dieser Vorgang könnte auf einfache Art und Weise auch automati­ siert werden, was insbesondere bei Auswuchtmaschinen mit auto­ matischem Positionierantrieb ohne großen konstruktiven Aufwand durchgeführt werden kann.In the sectional view according to FIG. 2 of the drawing, the pivot weight 4 is in a position in which it is arranged near the fixed weight 5 . If the operator of the balancing machine wanted to convert these for balancing crankshafts for V6 combustion engines, he would only have to pull the locking pin 22 against the spring force and move it with the swivel ring 18 by the angle α to the second recess 19 and lock it there . Furthermore, an axial adjustment of the different lengths of the crankshafts with the help of the bearing support 16 would be necessary and the conversion would have already taken place. This process could also be automated in a simple manner, which can be carried out in particular with balancing machines with an automatic positioning drive without great design effort.

Aus Fig. 3 der Zeichnung ist die vektorielle Darstellung der Systemunwuchten und deren Kompensation ersichtlich. Hierbei stellen die Unwuchtvektoren UR1 und UR2 die beiden Systemun­ wuchten für die beiden auf der dargestellten Auswuchtmaschine auszuwuchtenden Kurbelwellenarten dar. Dabei ist angenommen, daß die Systemunwucht UR1 von einer V8- und die Systemunwucht UR2 von einer V6-Kurbelwelle erzeugt wird. Um nun beide Syste­ munwuchten ohne Veränderung der Kompensationsmassen simulieren zu können, ist es notwendig, durch eine geschickte Veränderung der winkelmäßigen Position des Schwenkgewichts 4, 4′ die beiden Kompensationsunwuchten zu erzeugen. Dazu ist es zweckmäßig, zunächst eine mittlere Vorhalteunwucht U₁ durch ein Festgewicht 5, 5′ zu kompensieren, um dann einen kleineren Unwuchtbetrag mit einer schwenkbaren Vorhalteunwucht U₂ auszugleichen. Dies ist aber nur möglich, wenn mit U₁ und U₂ sowohl UR1 als auch UR2 kompensiert werden kann.The vectorial representation of the system imbalances and their compensation can be seen from FIG. 3 of the drawing. The unbalance vectors U R1 and U R2 represent the two system balances for the two types of crankshaft to be balanced on the balancing machine shown. It is assumed that the system unbalance U R1 is generated by a V8 and the system unbalance U R2 by a V6 crankshaft. In order to be able to simulate both systems without balancing the compensation masses, it is necessary to generate the two compensation imbalances by skillfully changing the angular position of the pivoting weight 4 , 4 '. For this purpose, it is advisable to first compensate for a mean lead unbalance U 1 by a fixed weight 5 , 5 ', in order to then compensate for a smaller amount of unbalance with a pivotable lead unbalance U 2. But this is only possible if both U R1 and U R2 can be compensated with U₁ and U₂.

Zeichnerisch kann dies durch die Eintragung einer Verbindungs­ linie 26 zwischen UR1 und UR2 erfolgen, auf die dann die Mit­ telsenkrechte 25 gebildet wird. Dabei stellt die Mittelsenk­ rechte 25 eine Linie dar, auf der eine beliebige Anzahl von Mittelpunktwerten liegt, deren Radius gleich große Beträge zu UR1 und UR2 bilden. Daraus lassen sich dann je nach kon­ struktiven Notwendigkeiten Kompensations- oder Vorhalteunwuch­ ten U₁, U₂ ermitteln, die entweder ein möglichst kleines Fest­ gewicht 5, 5′ oder ein möglichst kleines Schwenkgewicht 4, 4′ ergeben. Darüber hinaus lassen sich daraus auch eine beliebige Anzahl von Kombinationsmöglichkeiten ermitteln, die der vor­ gegebenen konstruktiven Aufgabe am besten gerecht werden.In the drawing, this can be done by entering a connecting line 26 between U R1 and U R2 , on which the center perpendicular 25 is then formed. The center right 25 represents a line on which there is an arbitrary number of midpoint values, the radius of which form equal amounts to U R1 and U R2 . From this, depending on the design requirements, compensation or Vorhalteunwuch th U₁, U₂ can be determined, which either give the smallest possible fixed weight 5 , 5 'or the smallest possible pivot weight 4 , 4 '. In addition, any number of possible combinations can be determined that best suit the given design task.

Aus der Fig. 3 ist eine konstruktive Lösung erkennbar, die eine Minimierung der Gesamtausgleichsmasse darstellt. Deshalb wurde das Festgewicht 5, 5′ mit dem Betragswert ermittelt, dessen Wert der Länge zwischen dem Schnittpunkt der Mittelsenkrechten 25 und der Verbindungslinie 27 entspricht. Hingegen ergibt sich eine Minimierung des Schwenkgewichtes und gleichzeitig ein Schwenkwinkel α um 180°, wenn das Festgewicht 5, 5′ einem Be­ trag entspricht, der der Länge zwischen dem Ausgangspunkt 27 und dem Schnittpunkt der Mittelsenkrechten 25 und der Verbin­ dungslinie 26 entspricht.From Fig. 3 a constructive solution it can be seen, which is a minimization of the total mass balance. Therefore, the fixed weight 5 , 5 'was determined with the amount, the value of which corresponds to the length between the intersection of the perpendicular 25 and the connecting line 27 . In contrast, there is a minimization of the pivoting weight and at the same time a pivoting angle α by 180 ° if the fixed weight 5 , 5 'corresponds to a load corresponding to the length between the starting point 27 and the intersection of the perpendicular 25 and the connecting line 26 .

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel müssen die Kompensations- oder Vorhalteunwuchten U₁ und U₂ nicht unbedingt auf der An­ triebshülse 3 oder einem anderen vorhandenen Antriebselement befestigt werden, sondern diese könnten als selbständige Kom­ pensationseinheit in den Antriebsstrang der Auswuchtmaschine eingefügt werden. Aber auch in einem derartigen Fall, in dem diese synchron mit dem Rotor und dessen Antrieb umlaufen, wür­ den sie noch ein Element des Antriebs darstellen. In another embodiment, the compensation or lead imbalance U 1 and U 2 do not necessarily have to be fastened on the drive sleeve 3 or another existing drive element, but these could be inserted as an independent compensation unit in the drive train of the balancing machine. But even in such a case, in which they rotate synchronously with the rotor and its drive, they would still represent an element of the drive.

Die Erfindung könnte aber auch durch eine tangentiale Verschie­ bung der Vorhalteunwuchten realisiert werden. Dies ist aber insbesondere beim Momentenausgleich wenig zweckmäßig.The invention could also by a tangential displacement lead unbalance can be implemented. But this is not particularly useful for torque compensation.

Claims (13)

1. Verfahren zum Ausgleich unterschiedlicher Systemunwuchten beim Auswuchten von Rotoren mit unsymmetrischer Massenver­ teilung, insbesondere für unsymmetrische Kurbelwellen, bei der eine Systemunwucht durch Vorhalteunwuchten an einem synchron mit dem Rotor umlaufenden Antriebselement einer Auswuchtmaschine ausgeglichen wird, dadurch gekennzeichnet daß eine Anpassung an eine andere Systemunwucht durch eine Verschwenkung mindestens eines Teiles der Vorhalteunwuchten (4, 5) um die Drehachse (8) erfolgt.1. A method for compensating for different system imbalances when balancing rotors with asymmetrical Massenver distribution, especially for asymmetrical crankshafts, in which a system unbalance is compensated by lead imbalance on a drive element of a balancing machine rotating synchronously with the rotor, characterized in that an adaptation to another system imbalance by a pivoting of at least some of the lead unbalances ( 4 , 5 ) about the axis of rotation ( 8 ) takes place. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anpassung an eine andere Systemunwucht durch eine Zusatzgewichtsvorrichtung erfolgt, bei der die Anpassung durch Anordnung mindestens eines Festgewichts (5, 5′) von mittlerem Ausgleichsbetrag und fester Winkellage und minde­ stens einem Schwenkgewicht (4, 4′) von vorbestimmbarem Aus­ gleichsbetrag und verschwenkbarer Winkellage durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that an adaptation to another system imbalance is carried out by an additional weight device, in which the adaptation by arranging at least one fixed weight ( 5 , 5 ') of average compensating amount and fixed angular position and at least one pivoting weight ( 4th , 4 ') is carried out from the same amount and pivotable angular position. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzgewichtsvorrichtung zur Anpassung an eine andere Systemunwucht zum Ausgleich einer Einzel­ unwucht aus einem Schwenkgewicht (4) und einem Festgewicht (5) besteht.3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the additional weight device for adaptation to another system unbalance to compensate for an individual unbalance consists of a pivot weight ( 4 ) and a fixed weight ( 5 ). 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzgewichtsvorrichtung zur Anpassung an eine andere Systemunwucht zum Ausgleich einer Momentun­ wucht aus jeweils zwei axial versetzten, gleich großen und 180° gegenüberliegend angeordneten Fest- (5, 5′) und Schwenkgewichten (4, 4′) besteht, wobei jeweils die zusam­ mengehörigen Schwenk- (4) und Festgewichte (5) im wesentli­ chen in der gleichen axialen Ebene angeordnet sind.4. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the additional weight device to adapt to another system imbalance to compensate for a momentun balancing from two axially offset, equally large and 180 ° oppositely arranged fixed ( 5 , 5 ') and There are pivot weights ( 4 , 4 '), each of which the associated pivoting ( 4 ) and fixed weights ( 5 ) are arranged in Chen in the same axial plane. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzgewichtsvorrichtung am Umfang einer Antriebshülse (3) befestigt wird, wobei das Schwenk­ gewicht (4) bzw. die Schwenkgewichte (4, 4′) an einem Schwenkring (18) angeordnet sind, der zur Anpassung an eine andere Systemunwucht in eine andere Winkellage verschwenkt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the additional weight device is attached to the circumference of a drive sleeve ( 3 ), wherein the pivot weight ( 4 ) or the pivot weights ( 4 , 4 ') are arranged on a pivot ring ( 18 ) which is pivoted to a different angular position to adapt to a different system unbalance. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anpassung an eine bestimmte Anzahl von Systemunwuchten durch die Verschwenkung der gleichen Anzahl von Winkellagen des Schwenkgewichts (4) bzw. der Schwenkgewichte (4, 4′) durchgeführt wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an adaptation to a certain number of system imbalances by pivoting the same number of angular positions of the pivot weight ( 4 ) or the pivot weights ( 4 , 4 ') is carried out. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkvorgang des Schwenkgewichts (4) bzw. der Schwenkgewichte (4, 4′) in eine andere Winkel­ lage durch einen gesteuerten Schwenkantrieb durchgeführt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pivoting process of the pivot weight ( 4 ) or the pivot weights ( 4 , 4 ') is carried out in a different angle position by a controlled pivot drive. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gesteuerte Schwenkvorgang mit Hilfe einer vorhandenen Eindrehvorrichtung automatisch durchge­ führt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the controlled pivoting process with the help automatically run through an existing screwing device leads. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anpassung an zwei verschiedene Systemunwuchten die Beträge der Vorhalteunwuchten und die Winkelstellungen des oder der Festgewichte (5) und des oder der Schwenkgewichte (4) mit Hilfe der Bildung der Mittel­ senkrechten (25) auf der Verbindungslinie (26) zwischen den auszugleichenden Systemunwuchtvektoren (UR1 und UR2) ermit­ telt wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that when adapting to two different system unbalances, the amounts of the lead unbalances and the angular positions of the fixed weight or weights ( 5 ) and the or the pivot weights ( 4 ) with the help of the vertical means ( 25 ) is determined on the connecting line ( 26 ) between the system unbalance vectors to be compensated (U R1 and U R2 ). 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anpassung an mehr als zwei verschiedene Systemunwuchten ein kleiner Teil des Betrages der Vorhalteunwuchten einer Systemunwucht durch elektrische Mittel angepaßt wird.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that when adapting to more than two different system imbalances a small part of the amount the lead unbalance of a system unbalance due to electrical Means is adjusted. 11. Vorrichtung zum Ausgleich unterschiedlicher Systemunwuchten beim Auswuchten von Rotoren mit unsymmetrischer Massenver­ teilung, insbesondere für unsymmetrische Kurbelwellen, bei der Vorhalteunwuchten an einem synchron mit dem Rotor um­ laufenden Antriebselement der Auswuchtmaschine vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhalteunwuchten mindestens zu einem Teil an einer Verdrehvorrichtung an­ geordnet sind und wobei diese zur Anpassung an eine andere Systemunwucht in eine vorgesehene andere Winkellage um die Drehachse (8) verschwenkbar ist.11. A device for compensating for different system unbalances when balancing rotors with asymmetrical Massenver distribution, especially for asymmetrical crankshafts, in the Vorbalungwalzen are provided on a synchronous with the rotor around the drive element of the balancing machine, characterized in that the Vorbalungbiegen at least in part at one Twisting device are arranged on and which can be pivoted to adapt to another system imbalance in a different angular position provided about the axis of rotation ( 8 ). 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich verschiedener Systemunwuchten mindestens eine Zusatzgewichtsvorrichtung mit mindestens einem Festgewicht (5, 5′) von mittlerem Ausgleichsbetrag und fester Winkella­ ge und mindestens einem Schwenkgewicht (4, 4′) von vorbe­ stimmbarem Ausgleichsbetrag und um die Drehachse (8) ver­ schwenkbarer Winkellage vorgesehen ist.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that to compensate for various system imbalances at least one additional weight device with at least one fixed weight ( 5 , 5 ') of medium compensation amount and fixed Winkella ge and at least one pivoting weight ( 4 , 4 ') of pre-tunable compensation amount and ver pivotable angular position is provided about the axis of rotation ( 8 ). 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Ausgleich einer Einzelunwucht eine Zusatzge­ wichtsvorrichtung mit jeweils einem Fest- (5) und Schwenk­ gewicht (4) vorgesehen ist und zum Momentenausgleich eine Zusatzgewichtsvorrichtung mit jeweils zwei axial versetz­ ten, gleich großen und 180° gegenüberliegend angeordneten Fest- (5, 5′) und Schwenkgewichten (4, 4′) vorgesehen ist, wobei die beiden zusammengehörigen Schwenk- (4) und Festge­ wichte (5) im wesentlichen in der gleichen axialen Ebene angeordnet sind.13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized in that to compensate for a single imbalance a Zusatzge weighting device, each with a fixed ( 5 ) and pivoting weight ( 4 ) is provided, and for torque compensation, an additional weighting device with two axially offset th, the same Large and 180 ° oppositely arranged fixed ( 5 , 5 ') and pivot weights ( 4 , 4 ') is provided, the two related pivot ( 4 ) and Festge weights ( 5 ) are arranged essentially in the same axial plane.
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