DE4406292A1 - Auswuchtverfahren und nach dem Verfahren ausgewuchtetes Bauteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswuchten eines um eine Drehachse drehbaren Bauteils sowie ein im An­ triebsstrang eines Kraftfahrzeugs für die Drehung um eine Drehachse anzuordnendes Bauteil, insbesondere Schwungrad.

Im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnete, rotierende Bauteile, wie zum Beispiel die an der Kurbel­ welle der Brennkraftmaschine angebrachte Schwungmasse, die an der Schwungmasse gehaltene Druckplatteneinheit einer Reibungskupplung, deren Kupplungsscheibe oder ähnliche Bauteile, werden herkömmlich durch Anbringen eines zusätzlichen Wuchtkörpers ausgewuchtet. So ist es in diesem Zusammenhang bekannt, an dem auszuwuchtenden Bauteil eine Vielzahl in Umfangsrichtung verteilter Öffnungen vorzubereiten und dann entsprechend der gemes­ senen Unwucht in einer oder mehrerer dieser Öffnungen Wuchtkörper bzw. Wuchtgewichte zu befestigen. Aus DE-A- 25 39 491 ist es bekannt, für die Befestigung der Wucht­ gewichte an dem rotierenden Bauteil ohnehin vorgesehene Befestigungsschrauben auszunutzen. In beiden Varianten begrenzt jedoch die Anzahl vorhandener Öffnungen bzw. Befestigungsschrauben die Genauigkeit des Auswuchtvor­ gangs, wenn eine nicht allzu große Anzahl unterschiedli­ cher Gewichtswerte für die Wuchtkörper zum Einsatz kommen soll. In vielen Fällen wird man gezwungen sein, mehrere Wuchtkörper an unterschiedlichen Befestigungspunkten anzubringen, und es muß nachträglich der Erfolg des Auswuchtvorgangs überprüft werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Auswuch­ ten eines rotierenden Bauteils anzugeben, das sich ein­ fach anwenden läßt und die Betriebssicherheit des rotie­ renden Bauteils nicht beeinträchtigt. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein im Antriebsstrang eines Kraft­ fahrzeugs für die Drehung um eine Drehachse anzuordnendes Bauteil, insbesondere ein Schwungrad, anzugeben, das sich auf einfache Weise und ohne Beeinträchtigung seiner Betriebssicherheit auswuchten läßt.

Beim Auswuchten eines um eine Drehachse drehbaren Bau­ teils, insbesondere eines im Antriebsstrang eines Kraft­ fahrzeugs angeordneten Bauteils, geht die Erfindung von einem Verfahren mit folgenden Schritten aus:

• a) Messen der Größe und Winkellage einer Unwucht des Bauteils,
• b) Bereitstellen einer zur Kompensation der gemessenen Unwucht bestimmten Wuchtmassenanordnung mit zumindest einem in einem vorbestimmten Wirkabstand von der Drehachse an dem Bauteil anzubringenden Wuchtkörper,
• c) Anbringen jedes in Schritt b) bereitgestellten Wucht­ körpers in dem vorbestimmten Wirkabstand von der Drehachse und in einer abhängig von der gemessenen Unwucht gewählten Winkellage an dem Bauteil.

Die erfindungsgemäße Verbesserung besteht hierbei darin, daß in Schritt b) Wuchtkörper mit langgestreckter Form und einer Länge bereitgestellt werden, die größer als die halbe Umfangslänge und kleiner als die ganze Umfangslänge eines Kreises um die Drehachse mit einem den vorbestimm­ ten Wirkabstand bestimmenden Radius ist, daß Schritt b) oder Schritt c) die Formung des Wuchtkörpers zu einem in Umfangsrichtung nicht geschlossenen, durch eine Lücke unterbrochenen Massering mit einem dem vorbestimmten Wirkabstand entsprechenden Radius umfaßt, und daß in Schritt c) jeder Wuchtkörper konzentrisch zur Drehachse an dem Bauteil befestigt wird, derart, daß die Unwucht des Bauteils durch die Lücke kompensiert wird.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß eine Lücke in einem kreisringförmigen, zur Drehachse zentrischen Massering eine exakt bestimmbare Unwucht erzeugt. Die Unwucht entspricht der Größe des in der Lücke für eine Ergänzung des Masserings zu einem geschlossenen Ring fehlenden Massestücks. Bei vorbestimmtem Materialquer­ schnitt des Masserings und bekanntem spezifischen Gewicht seines Materials läßt sich für den durch den Radius des Masserings bestimmten Wirkabstand die Unwucht der Lücke vorausbestimmen bzw. die für eine gewünschte Unwucht erforderliche Lücke in dem Massering festlegen. Bei Verwendung eines einzigen Masserings wird die Lücke so bemessen, daß die Größe der durch sie bestimmten Unwucht gleich der Größe der an dem Bauteil gemessenen Unwucht ist. Der Massering wird dann mit seiner Lücke am Ort, d. h. der Winkellage der gemessenen Unwucht, ange­ bracht, so daß die gemessene Unwucht durch die Lücke ausgeglichen wird. Es versteht sich, daß auch mehrere Masseringe zum Auswuchten des Bauteils vorgesehen sein können. Die Lücken der Masseringe können gegeneinander winkelversetzt sein, so daß die gemessene Unwucht des Bauteils durch die resultierende Unwucht der Masseringe ausgeglichen wird. Die Verwendung mehrerer Masseringe ist von Vorteil, wenn Masseringe mit gestuften Gewichtswerten ihrer Lücken verwendet werden sollen. Insbesondere bei Verwendung eines einzelnen Masserings erlaubt die Erfin­ dung jedoch die exakte stufenlose Auswuchtung des Bau­ teils. Von Vorteil ist, daß zum Auswuchten einfache und vor allem einfach anbringbare Wuchtkörper verwendet werden können.

Der Massering läßt sich besonders preiswert herstellen, wenn er von stangenförmigem oder strangförmigem Rohmate­ rial mit einer Länge abgelängt wird, die nach der Formung zum Ring die gewünschte Lücke beläßt. Der von dem Rohma­ terial abgetrennte Wuchtkörper kann hierbei vorab zu dem Massering gebogen werden, bevor der Massering im Schritt c) an dem Bauteil befestigt wird. Eine an dem auszuwuch­ tenden Bauteil vorgesehene, zur Drehachse konzentrische, kreisringförmige Anlagefläche kann hierbei zur radialen Führung des Masserings ausgenutzt werden. Bei der Anlage­ fläche handelt es sich zweckmäßigerweise um die innere Umfangsfläche einer zur Drehachse konzentrischen Ausspa­ rung des auszuwuchtenden Bauteils. Der Massering wird in Schritt c) in die Aussparung eingesetzt, was die zentri­ sche Montage erleichtert und im Betrieb den Massering an seinem Außenumfang stützt.

Alternativ kann der von dem Rohmaterial abgetrennte Wuchtkörper in Schritt c) seiner Längsrichtung folgend an eine zur Drehachse konzentrische, umlaufende Anlagefläche des auszuwuchtenden Bauteils angewickelt und zumindest intermittierend an dem Bauteil befestigt werden. Der von dem Rohmaterial abgelängte Wuchtkörper wird zweckmäßiger­ weise um eine äußere Umfangsfläche des auszuwuchtenden Bauteils gewickelt, die den beim Wickeln sich bildenden Massering an dessen Innendurchmesser führt. Der Massering kann beispielsweise durch einige am Umfang verteilte Schweißpunkte an dem Bauteil befestigt werden. Es ver­ steht sich, daß im Einzelfall auch vorab gebogene Masse­ ringe an äußeren Umfangsflächen des auszuwuchtenden Bauteils angebracht werden können.

Das Vorformen des abgelängten Wuchtkörpers zu einem offenen Massering ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Anlagefläche in axialer Richtung leicht zugänglich ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Massering zur axialen Führung zusätzlich an eine im wesentlichen radial verlaufende Anlagefläche des auszu­ wuchtenden Bauteils angelegt wird. Diese Maßnahme er­ leichtert die Fixierung des Masserings. Eine weitere Erleichterung der Anbringung des Masserings läßt sich erreichen, wenn der Massering in eine Nut des auszuwuch­ tenden Bauteils eingelegt wird, deren Nutquerschnitt zumindest in einem Teilbereich gleich dem Materialquer­ schnitt des Masserings ist. Die dem Materialquerschnitt des Masserings angepaßte Nut erlaubt eine formschlüssige Vorfixierung des Masserings, so daß dieser gegebenenfalls nur noch gegen Verdrehen durch einen oder mehrere Schweiß­ punkte oder sonstige Befestigungsmittel gesichert werden muß.

Der Massering hat vorzugsweise runden Materialquerschnitt. Solches Material ist besonders preiswert in langen Stäben oder in Rollen konfektioniert zu beziehen und kann im wesentlichen ohne Abfall abgelängt werden. Es ist jedoch auch Material mit anderem Querschnitt verwendbar, wie zum Beispiel Material mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt.

Die vorstehend erläuterten, für die radiale bzw. axiale Führung des Masserings bestimmten Anlageflächen des auszuwuchtenden Bauteils können in Umfangsrichtung der einfacheren Herstellbarkeit wegen glattflächig sein. Beispielsweise kann es sich um eine Zylinderfläche han­ deln. Flächen dieser Art erlauben eine exakte Ausrichtung der Winkellage des Masserings relativ zu dem auszuwuch­ tenden Bauteil. Die stufenlose Justiermöglichkeit kann jedoch im Einzelfall das Ausrichten des Masserings er­ schweren, insbesondere kann der Massering vor oder wäh­ rend der Fixierung unbeabsichtigt verrutschen. In einer bevorzugten Ausgestaltung, die die Plazierung des Masse­ rings an dem Bauteil erleichtert, ist vorgesehen, daß an einer der in Schritt c) nachfolgend aneinander zu befe­ stigenden Komponenten - auszuwuchtendes Bauteil und Wuchtkörper - eine Vielzahl in Umfangsrichtung verteil­ ter, erster Indexierorgane und an der anderen dieser Komponenten wenigstens ein zweites Indexierorgan angeord­ net wird, das eine zumindest in Umfangsrichtung form­ schlüssige Fixierung der Komponenten relativ zueinander erlaubt, und daß in Schritt c) jedes zweite Indexierorgan an einem abhängig von der in Schritt a) gemessenen Un­ wucht ausgewählten ersten Indexierorgan fixiert wird. Bei den ersten Indexierorganen handelt es sich bevorzugt um im wesentlichen axial verlaufende Nuten, die beispiels­ weise an dem auszuwuchtenden Bauteil in Umfangsrichtung verteilt mit gleichen Winkelabständen nebeneinander angeordnet sind, während die zweiten Indexierorgane als radial vorstehende Vorsprünge ausgebildet sind, die beispielsweise an den Längsenden des langgestreckten Wuchtkörpers angeformt werden. Nuten dieser Art lassen sich insbesondere dann problemlos und mit geringem Her­ stellungsaufwand bereitstellen, wenn das auszuwuchtende Bauteil eine zur Drehachse konzentrische Blech-Umfangs­ wand hat, in die eine Wellenstruktur radial eingeformt wird. Bei einer solchen Wellenstruktur kann es sich beispielsweise um eine Zahnrad-Verzahnung handeln, die für den Eingriff eines Anlasser-Zahnritzels bestimmt ist. Die Indexierorgane erlauben die Montage des Masserings in vorbestimmten Winkelpositionen. Da die Winkellage der Indexierorgane nicht notwendigerweise die betriebsmäßige Befestigung des Masserings an dem Bauteil übernehmen müssen - hierzu können zusätzliche Befestigungsmittel, beispielsweise Schweißpunkte oder dergleichen, vorgesehen sein - kann der Winkelabstand der Indexierorgane relativ klein gewählt werden. Trotz der Indexierung ist damit eine sehr genaue Ausrichtung des Masserings relativ zum Bauteil möglich.

Das vorstehend erläuterte Auswuchtverfahren läßt sich insbesondere bei einem an der Kurbelwelle einer Brenn­ kraftmaschine zu befestigenden Schwungrad vorteilhaft einsetzen, da durch den Massering das Massenträgheitsmo­ ment des Schwungrads zusätzlich erhöht werden kann. Dies ist insbesondere bei Zweimassen-Schwungrädern vorteil­ haft, wenn es darum geht, die direkt an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigte Primärmasse auszuwuch­ ten. Die Primärmasse des üblicherweise aus zwei drehela­ stisch miteinander verbundenen Schwungmassen bestehenden Zweimassen-Schwungrads ist vielfach als Blechformteil ausgebildet und muß in einem begrenzten Bauraum unterge­ bracht werden können. Der zum Auswuchten benutzte offene Massering kann in Bereichen des Bauraums untergebracht werden, die ansonsten nur mit vergleichsweise großem Kunstruktionsaufwand zur Erhöhung des Massenträgheitsmo­ ments ausgenutzt werden könnten. Speziell kann vorgesehen sein, daß eine ohnehin an der Primärmasse anzuformende Anlasser-Verzahnung zur Indexierung des Masserings mit ausgenutzt wird. Die Indexiermöglichkeit erlaubt es ferner, mit mehreren Masseringen auch solche Unwucht­ größen und -winkellagen auszugleichen, die nicht mit den Indexpositionen übereinstimmen. Insbesondere kann zur Standardisierung der Masseringe ein Satz Masseringe mit unterschiedlich großen Lücken vorgegeben werden, aus welchem dann abhängig von der gemessenen Unwucht des Bauteils die zur Kompensation der Unwucht erforderlichen Masseringe ausgewählt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 einen Axiallängsschnitt durch eine Hälfte eines Zweimassen-Schwungrads;

Fig. 2 eine teilweise Axialansicht einer Primärmasse des Zweimassen-Schwungrads aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Teildarstellung einer ersten Variante des Zweimassen-Schwungrads aus Fig. 1;

Fig. 4 eine Teildarstellung einer zweiten Variante des Zweimassen-Schwungrads aus Fig. 1 und

Fig. 5 eine Stirnansicht der Teildarstellung aus Fig. 3.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Zweimassen-Schwungrad, dessen Primärmasse 1 mittels Befestigungsorganen, bei­ spielsweise Schrauben 3, an einer Kurbelwelle 5 einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs befestigt ist. An der zusammen mit der Kurbelwelle 5 um deren Drehachse 7 rotierenden Primärmasse 1 ist mit einem Lager 9 eine Sekundärmasse 11 gleichachsig zur Primärmasse 1 drehbar gelagert. Die Sekundärmasse 11 trägt in herkömmlicher Weise eine Reibungskupplung, deren Kupplungsgehäuse bei 13 angedeutet ist. Die Sekundärmasse 11 ist über einen Torsionsschwingungsdämpfer 15 drehelastisch mit der Primärmasse 1 gekuppelt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Zweimassen-Schwungrad umfaßt die Primärmasse 1 ein scheibenförmiges Bauteil 17, das an seinem Außenumfang eine im wesentlichen axial verlaufende Umfangswand 19 hat. Mit der Umfangswand 19 ist ein ringscheibenförmiger Deckel 21 verbunden, der zusammen mit dem scheibenförmigen Bauteil 17 einen Ring­ raum 23 begrenzt, in welchem Schraubenfedern 25 des Torsionsschwingungsdämpfers 15 untergebracht sind. Die Schraubenfedern 25 sind über Steuerplatten 27 mit der Primärmasse 1 und über ein Scheibenteil 29 mit der Sekun­ därmasse 11 gekuppelt.

Im Bereich des Außenumfangs der Primärmasse 1 ist eine fest mit einem Anlasserzahnkranz 31 verbundene, ringför­ mige Zusatzmasse 33 angeordnet. Der Anlasserzahnkranz 31 und damit die Zusatzmasse 33 sind im dargestellten Aus­ führungsbeispiel durch eine zwischen dem scheibenförmigen Bauteil 17 und dem Deckel 21 vorgesehene und diese Teile miteinander verbindende gemeinsame, umlaufende Schweiß­ naht 34 mit diesem Teil verbunden. Die Zusatzmasse 33 umschließt die Sekundärmasse 11 und erstreckt sich axial über die Sekundärmasse 11 hinweg.

Die Zusatzmasse 33 ist konzentrisch zur Drehachse 7 mit einer axial zugänglichen, umlaufenden Aussparung 35 versehen, die nach radial außen durch eine zylindrische innere Umfangsfläche 37 und zum Bauteil 17 hin durch einen radial verlaufenden Absatz 39 begrenzt ist. In die Aussparung 35 ist ein über mehr als 180° die Drehachse 7 zentrisch umschließender, offener Massering 41 einge­ setzt, der, wie Fig. 2 zeigt, zwischen seinen Längsenden 43 eine Lücke 45 enthält. Der Radius und die axiale Position des Masserings 41 wird durch die Umfangsfläche 37 und den Absatz 39 der Aussparung 35 bestimmt, wobei die Umfangsfläche 37 den Wirkabstand des Masserings 41 von der Drehachse 7 und damit das durch das spezifische Gewicht des Ringmaterials und den Materialquerschnitt mitbestimmte Massenträgheitsmoment des Masserings 41 festlegt. Die Lücke 45 in dem Massering 41 erzeugt, bezogen auf das Massenträgheitsmoment des Masserings 41, eine Unwucht, deren Größe durch das fehlende Material­ stück des ansonsten gleichförmigen Masserings 41 festge­ legt ist. Die Größe der Lücke 45 ist so bemessen, daß sie gleich der Größe einer eventuellen Unwucht der Primärmas­ se 1 vor dem Einbau des Masserings 41 bemessen ist. Zum Ausgleich der Unwucht der Primärmasse 1 ist der Massering 41 so in die Aussparung 35 eingesetzt und dort befestigt, daß die bei 47 angedeutete Mitte der Lücke 45 mit der Winkellage der Unwucht der Primärmasse 1 zusammenfällt. Die Lücke 45 kompensiert damit die Unwucht der Primärmas­ se 1. Es versteht sich, daß die Lücke 45 des Masserings 41 gegebenenfalls auch so bemessen sein kann, daß sie die Unwucht des vollständigen Zweimassen-Schwungrads gegebe­ nenfalls einschließlich der Kupplung kompensiert.

Zum Auswuchten der Primärmasse 1 wird die Größe und Winkellage der Unwucht in herkömmlicher Weise gemessen. Nachdem der Wirkabstand des Masserings 41 von der Dreh­ achse 7, der Materialquerschnitt des Masserings 41 sowie das spezifische Gewicht des Materials des Masserings 41 bekannt ist, kann die Größe der Lücke 45 und damit die Umfangslänge des Masserings 41 zwischen seinen beiden Längsenden 43 errechnet werden. Zur Bildung des Wuchtkör­ pers des Masserings 41 kann von Strangmaterial ein Ab­ schnitt mit der errechneten Länge abgetrennt und zu einem Ring mit dem durch die Aussparung 35 bestimmten Radius plastisch verformt werden. Der solchermaßen vorbereitete Massering 41 wird mit seiner Lücke 45 so in die Ausspa­ rung 35 eingelegt, daß die Mitte 47 der Lücke 45 mit der gemessenen Winkellage der Unwucht der Primärmasse 1 übereinstimmt. Der Massering 41 wird in dieser Lage beispielsweise durch mehrere Schweißpunkte oder derglei­ chen befestigt. In einer Variante des Auswuchtverfahrens wird der entsprechend der gemessenen Unwucht von dem Strangmaterial abgetrennte Materialabschnitt nicht vorab zu dem offenen Massering 41 gebogen, sondern während des Einlegens in die Aussparung 35 plastisch verformt und mit dem Fortschreiten des Einlegens abschnittsweise durch Schweißpunkte in der Aussparung 35 fixiert.

Vorteil des vorstehend beschriebenen Auswuchtverfahrens ist, daß während des Auswuchtvorgangs keine spanabhebende Bearbeitung mehr erforderlich ist, in diesem Herstel­ lungsstadium also keine Metallspäne mehr anfallen. Der zusätzliche Massering 41 erhöht das Massenträgheitsmo­ ment. Da die Umfangsfläche 35 den Massering 41 von radial außen her umschließt und führt, genügen bereits einige wenige Befestigungsstellen für eine betriebssichere, dauerhafte Anbringung.

Wie in Fig. 1 bei 49 angedeutet ist, kann die zur Aufnah­ me des offenen Masserings 41 bestimmte, ringförmige, zur Drehachse 7 konzentrische Aussparung auch so angeordnet sein, daß sie durch eine äußere Umfangsfläche 51 und einen nach radial außen abstehenden Absatz 53 begrenzt ist. Die Aussparung 49 ist gleichfalls axial zugänglich, hat aber den Vorteil, daß der offene Massering nach der vorstehend erläuterten Variante des Auswuchtverfahrens direkt an der zylindrischen Außenfläche 51 angewickelt und gegebenenfalls intermittierend durch Schweißpunkte befestigt werden kann. Eine Vorformung des von dem Strang­ material abgelängten Wuchtkörperabschnitts zu einem Ring ist nicht erforderlich. Die Berechnung der Umfangslänge des Masserings erfolgt, wie bereits vorstehend für die Aussparung 35 erläutert, wobei jedoch der Wirkradius des Masserings durch die am Innenradius des Masserings anlie­ gende äußere Umfangsfläche 51 der Aussparung 49 bestimmt wird.

Im folgenden werden Varianten des Zweimassen-Schwungrads und des zu seiner Auswuchtung benutzten Masserings be­ schrieben. Gleichwirkende Komponenten sind mit den Be­ zugszahlen der Fig. 1 und 2 bezeichnet und zur Unter­ scheidung mit einem Buchstaben versehen. Für die Erläute­ rung des Aufbaus und der Wirkungsweise des Zweimassen- Schwungrads sowie des zu seiner Auswuchtung vorgesehenen Verfahrens wird auf die Beschreibung der Fig. 1 und 2 Bezug genommen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante der Primärmasse 1a des Zweimassen-Schwungrads ist wiederum die Umfangs­ wand 19a des an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu befestigenden scheibenförmigen Bauteils 17a, des Deckels 21a und des Anlasserzahnkranzes 31a durch die gemeinsame, umlaufende Schweißnaht 34a zu einer Baueinheit verbunden. Eine Zusatzmasse ähnlich der Zusatzmasse 33 in Fig. 1 ist nicht dargestellt, kann aber vorhanden sein. Die Umfangs­ wand 19a ist auf ihrer dem Anlasserzahnkranz 31a axial zugewandten Stirnseite mit einer Aussparung bzw. Nut 49a versehen, in die zur Auswuchtung der Primärmasse 1a ein offener Massering 41a eingelegt ist. Der Massering 41a, der entsprechend dem vorstehend erläuterten Auswuchtver­ fahren bemessen und positioniert ist, hat runden Quer­ schnitt. Die Nut 49a hat einen dem Querschnitt des Masse­ rings 41a entsprechenden Querschnitt und umfaßt den Massering 41a über einen Teil des Umfangs seines Materi­ alquerschnitts, und zwar radial von innen sowie axial seitlich. Da die Nut 49a aufgrund ihrer Lage für einen vorgebogenen Ring axial nicht ohne weiteres zugänglich ist, wird der Massering 41a zweckmäßigerweise während des Einlegens in die Nut 49a unter plastischer Verformung ringförmig gebogen und sukzessive durch Schweißpunkte 55 fixiert. Es versteht sich, daß der Massering 41a anstelle eines runden Querschnitts auch rechteckigen oder quadra­ tischen Materialquerschnitt haben kann. Dementsprechend kann auch der Massering 41 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und 2 runden Querschnitt haben.

In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen kann der offene Massering während des Auswuchtens in seiner Winkellage stufenlos justiert an der Primärmasse befe­ stigt werden. Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Variante der Primärmasse 1b des Zweimassen-Schwungrads, die eine indexierte Winkelausrichtung des für den Auswuchtvorgang benutzten, offenen Masserings 41b erlaubt. Die Umfangs­ wand 19b des an der Kurbelwelle zentrisch zur Drehachse 7b zu befestigenden Scheibenteils 17b ist in axialer Richtung über den Deckel 21b hinaus verlängert und in diesem Bereich zur Bildung des Anlasserzahnkranzes 31b mit axial verlaufenden Zähnen 57 versehen. Die Zähne 57 sind in das Blechmaterial der Umfangswand 19b unter plastischer Verformung geprägt und bilden auf der radial inneren Seite radial gegenüberliegend im Winkelraster der Zähne 57 axial verlaufende Nuten 59. Der Innenumfang des durch die Verlängerung der Umfangswand 19b gebildeten Anlasserzahnkranzes 31b bildet eine innere Umfangsfläche, an der der offene Massering 41b radial anliegt. Die Längsenden 43b des Masserings 41b sind mit nach radial außen vorstehenden Nasen 61 versehen, von denen jede in eine der auf der Rückseite der Zähne 57 gebildeten Nuten 59 eingreift. Die Nasen 61 sorgen für eine Indexierung und Winkellagenfestlegung des Masserings 41b relativ zur Primärmasse 1b und können beispielsweise durch Verstemmen der Längsenden 43b nach dem Abtrennen des den Massering 41b bildenden Wuchtkörpers von Strangmaterial angeformt werden. Wie Fig. 5 zeigt, kann der Massering 41b durch einige wenige Schweißpunkte 63 insbesondere im Bereich der Längsenden 43b an der Umfangswand 19b fixiert werden.

Zum Auswuchten der Primärmasse 1b wird wiederum zunächst deren Unwucht gemessen, um dann die Größe der Lücke 45b des durch den Innenumfang des Anlasserzahnkranzes 31b in seinem Wirkradius festgelegten Masserings 41b zu ermit­ teln. Nach dem Ablängen des den Wuchtkörper bildenden Abschnitts von Strangmaterial werden die Nasen 61 an den Längsenden angeformt und das Material zu dem offenen Masse­ ring gebogen. Der Massering 41b wird dann indexiert durch die Nuten 59 eingesetzt und angeschweißt oder verstemmt.

Die durch das Rastermaß der Nuten 59 bestimmten Gewichts­ stufen der Lücke 45b wie auch der Position der Lücke 45b relativ zur Primärmasse 1b sind vergleichsweise klein, so daß eine hinreichend große Wuchtgenauigkeit erzielt wird. Wie in den Fig. 4 und 5 angedeutet ist, können anstelle eines einzigen Masserings 41b gegebenenfalls auch zwei oder mehrere Masseringe 41b′ verwendet werden, deren Lücken zwar indexiert, jedoch gegeneinander winkelver­ setzt angeordnet werden, so daß die Resultierende mehre­ rer Lücken die Unwucht der Primärmasse 1b ausgleicht.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind an beiden Längs­ enden 43b Nasen 61 angeformt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Umfangsbreite der Lücke 45b ein ganzzahliges Vielfaches des Umfangsabstands zweier benachbarter Nuten 59. Zwischenlängen der Lücken lassen sich einstellen, wenn lediglich an einem der Längsenden 43b eine Nase 61 vorgesehen ist.

Nicht näher dargestellt sind Ausführungsformen, bei welchen der offene Massering die Umfangswand 19b von außen umschließt und mit Nasen zwischen benachbarte Zähne des Anlasserzahnkranzes an einer vom Anlasserritzel nicht überdeckten Stelle greifen. Es versteht sich ferner, daß anstelle eines aus Strangmaterial gefertigten Masserings der Massering in seiner Umfangsrichtung gegebenenfalls als Wellring ausgebildet ist, während zur Indexierung an der Primärmasse ein oder mehrere Vorsprünge vorgesehen sind.

Es versteht sich, daß die vorstehend beschriebenen Aus­ wuchtverfahren nicht nur bei einem Zweimassen-Schwungrad anwendbar sind, sondern prinzipiell bei jedem konzent­ risch zu einer Drehachse angeordneten Bauteil. Das Aus­ wuchtverfahren läßt sich insbesondere dann vorteilhaft einsetzen, wenn keine spanabhebende Bearbeitung mehr vorgenommen werden kann oder soll, oder wenn die Erhöhung des Massenträgheitsmoments unschädlich oder sogar wün­ schenswert ist.

Claims (32)

1. Verfahren zum Auswuchten eines um eine Drehachse drehbaren Bauteils (1), insbesondere eines im An­ triebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordneten Bau­ teils, umfassend die Schritte:

• a) Messen der Größe und Winkellage einer Unwucht des Bauteils (1),
• b) Bereitstellen einer zur Kompensation der gemessenen Unwucht bestimmten Wuchtmassenanordnung mit zumin­ dest einem in einem vorbestimmten Wirkabstand von der Drehachse (7) an dem Bauteil (1) anzubringenden Wuchtkörper,
• c) Anbringen jedes in Schritt b) bereitgestellten Wuchtkörpers (41) in dem vorbestimmten Wirkabstand von der Drehachse (7) und in einer abhängig von der gemessenen Unwucht gewählten Winkellage an dem Bauteil (1),

dadurch gekennzeichnet, daß
in Schritt b) Wuchtkörper mit langgestreckter Form und einer Länge bereitgestellt werden, die größer als die halbe Umfangslänge und kleiner als die ganze Umfangs­ länge eines Kreises um die Drehachse (7) mit einem den vorbestimmten Wirkabstand bestimmenden Radius ist,
daß Schritt b) oder Schritt c) die Formung des Wucht­ körpers zu einem in Umfangsrichtung nicht geschlosse­ nen, durch eine Lücke (45) unterbrochenen Massering (41) mit einem dem vorbestimmten Wirkabstand entspre­ chenden Radius umfaßt und
daß in Schritt c) jeder Wuchtkörper konzentrisch zur Drehachse (7) an dem Bauteil (1) befestigt wird, derart, daß die Unwucht des Bauteils (1) durch die Lücke (45) kompensiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt b) das Abtrennen des langgestreckten Wuchtkörpers von stangenförmigem oder strangförmigem Rohmaterial umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Rohmaterial abgetrennte Wuchtkörper vorab zu dem Massering (41) gebogen wird, bevor der Masse­ ring (41) in Schritt c) an dem Bauteil (1) befestigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das auszuwuchtende Bauteil eine zur Drehachse konzent­ rische, kreisringförmige Anlagefläche aufweist, an die der Massering zur radialen Führung angelegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering (41) in Schritt c) in eine an dem auszu­ wuchtenden Bauteil (1) konzentrisch zur Drehachse (7) angeordnete Aussparung (35) eingesetzt wird, deren innere Umfangsfläche die Anlagefläche bildet.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Rohmaterial abgetrennte Wuchtkörper in Schritt c) seiner Längsrichtung folgend an eine zur Drehachse (7) konzentrische, umlaufende Anlagefläche (49) des auszuwuchtenden Bauteils (1) angewickelt und zumindest intermittierend an dem Bauteil (1) befestigt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wuchtkörper um eine äußere Umfangsfläche (51) des auszuwuchtenden Bauteils gewickelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering (41) zur axialen Führung zusätzlich an eine im wesentlichen radial verlaufende Anlagefläche (39; 53) des auszuwuchtenden Bauteils angelegt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering zur radialen und/oder axialen Führung in eine Nut (49a) des auszuwuchtenden Bauteils (1a) eingelegt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering (49a) in eine Nut (49a) eingelegt wird, deren Nutquerschnitt zumindest in einem Teilbe­ reich gleich dem Materialquerschnitt des Masserings (41a) ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Massering (41a) runden Material­ querschnitt hat.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einer (1b) der in Schritt c) nachfolgend aneinander zu befestigenden Komponenten - auszuwuchtendes Bauteil (1b) und Wuchtkörper (41b) - eine Vielzahl in Umfangsrichtung verteilter, erster Indexierorgane (59) und an der anderen (41b) dieser Komponenten wenigstens ein zweites Indexierorgan (61) angeordnet wird, das eine zumindest in Umfangsrich­ tung formschlüssige Fixierung der Komponenten (1b, 41b) relativ zueinander erlaubt und daß in Schritt c) jedes zweite Indexierorgan (61) an einem abhängig von der in Schritt a) gemessenen Unwucht ausgewählten ersten Indexierorgan (59) fixiert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Indexierorgane als in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnete, im wesentlichen axial verlaufende Nuten (59) und jedes zweite Indexierorgan als radial vorstehender Vorsprung (61) ausgebildet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (59) an dem auszuwuchtenden Bauteil (1b) und der Vorsprung (61) an dem Wuchtkörper (41b) ausgebildet werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung an einem Längsende (43b) des lang­ gestreckten Wuchtkörpers (41b) angeformt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das auszuwuchtende Bauteil (1b) eine aus Blech geformte, zur Drehachse (7b) konzentrische Umfangswand (19b) hat, in die eine Wellenstruktur gedrückt wird, die auf der radial einen Seite eine Zahnrad-Verzahnung (31b) und auf der radial anderen Seite die Nuten (59) bildet.

17. Im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeug für die Dre­ hung um eine Drehachse (7) anzuordnendes Bauteil, insbesondere Schwungrad, umfassend ein für sich genommen bei der Drehung um die Dreh­ achse (7) mit einer Unwucht behaftetes Basisbauteil (1) und eine an dem Basisbauteil (1) befestigte, die Unwucht zumindest angenähert kompensierende Wuchtmas­ senanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Wuchtmassenanordnung wenigstens einen Wuchtkörper in Form eines nicht geschlossenen, durch eine Lücke (45) unterbrochenen Massering (41) umfaßt, der an dem Basisbauteil (1) konzentrisch zur Drehachse (7) befestigt ist, derart, daß die Lücke (45) die Unwucht kompensiert.

18. Bauteil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Massering (41) entlang seiner Umfangslänge eine im wesentlichen gleichförmige Materialverteilung, insbesondere im wesentlichen gleichförmigen Material­ querschnitt hat.

19. Bauteil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Massering (41) vorgesehen ist, dessen Lücke (45) in einer mit der Winkellage der Unwucht des Basisbauteils (1) im wesentlichen übereinstimmen­ den Winkellage an dem Basisbauteil (1) angeordnet ist und in dem Massering (41) einen der Größe der Unwucht entsprechenden Materialabschnitt ausspart.

20. Bauteil nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisbauteil (1) eine zur Drehachse (7) konzentrische, kreisringförmige, im wesentlichen axial verlaufende Anlagefläche aufweist, an der der Massering anliegt (37; 51).

21. Bauteil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering (41) in eine zur Drehachse (7) konzent­ rische Aussparung (35) eingesetzt ist, deren innere Umfangsfläche (37) die Anlagefläche bildet.

22. Bauteil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (51), an der der Massering (41) anliegt, eine zur Drehachse (7) konzentrische, äußere Umfangsfläche des Basisbauteils (1) ist.

23. Bauteil nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering (41a) in eine die Anlagefläche bildende kreisringförmige Nut (49a) des Basisbauteils (1) eingesetzt ist.

24. Bauteil nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutquerschnitt zumindest in einem Teilbereich gleich dem Materialquerschnitt des Masserings (41a) gewählt ist.

25. Bauteil nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Massering (41; 41a, b) runden oder rechtwinkelig-viereckigen Materialquerschnitt hat.

26. Bauteil nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß an einer (1b) der Komponenten - Basisbauteil (1b) und Wuchtkörper (41b) - eine Viel­ zahl in Umfangsrichtung verteilter, erster Indexier­ organe (59) und an der anderen (41b) dieser Komponen­ ten wenigstens ein zweites Indexierorgan (61) ange­ ordnet ist, das diese andere Komponente (41b) zumin­ dest in Umfangsrichtung formschlüssig an der einen Komponente (1b) fixiert.

27. Bauteil nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Indexierorgane als in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnete, im wesentlichen axial verlaufende Nuten (59) und jedes zweite Indexierorgan als radial vorstehender Vor­ sprung (61) ausgebildet ist.

28. Bauteil nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (59) an dem Basisbauteil (1b) vorgesehen sind.

29. Bauteil nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (61) an wenigstens einem Längsende (43b) des Masserings (41b) angeformt ist.

30. Bauteil nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Basisbauteil (1b) eine aus Blech geformte, zur Drehachse (7) konzentrische Umfangswand (19b), mit einer Wellenstruktur in Umfangsrichtung hat, die auf radial einer Seite eine Zahnrad-Verzah­ nung (31b) und auf der radial anderen Seite die Nuten (59) bildet.

31. Bauteil nach einem der Ansprüche 17 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisbauteil als an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine befestigbares Schwungrad, insbesondere als an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigbare Primärmasse (1) eines Zweimassen-Schwungrads ausgebildet ist, dessen Sekun­ därmasse (11) bezogen auf die Drehachse (7) drehela­ stisch mit der Primärmasse (1) verbunden ist.