DE4440812A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen von Wuchtgewichten an Wellen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE-C 30 11 824 ist ein Verfahren zum Anschweißen eines Wuchtgewichtes an einer Kardanwelle eines Fahr­ zeuges bekannt. Hierzu wird die Kardanwelle in einer Wuchtmaschine eingespannt und die Stelle und Größe der Unwucht ermittelt. Sodann wird in einer der Wuchtmaschine zugeordneten Schweißeinrichtung das Ausgleichsgewicht von einer Elektrode aufgenommen, die Schweißmaschine an der richtigen Stelle positioniert und die Welle in die rich­ tige Winkellage gedreht. Dann wird das Wuchtgewicht an­ geschweißt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das bekannte Verfahren dahingehend weiterzubilden, daß anstelle anzu­ schweißender Wuchtgewichte auch anzuklebende Wucht­ gewichte einfach, sicher und schnell angeklebt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Durch das dem Kleben vorgeschaltete Schleifen wird der Anbringungs­ ort des Wuchtgewichtes gereinigt und vergleichmäßigt, so daß eine sichere Klebeverbindung erzielt wird. Das Schleifen kann dabei direkt anschließend an dem Ermitteln der Unwucht stattfinden, wenn der Drehantrieb der Wucht­ maschine abgestellt wird und die sich drehende Welle aus­ läuft. Dadurch wird also die Taktzeit nicht verlängert, da bisher beim Auslaufen der wuchtenden Welle kein weite­ rer Arbeitsgang durchgeführt werden konnte. Selbstver­ ständlich kann das Schleifen auch nach dem Ermitteln der Unwucht bei weiter angetriebener Welle erfolgen.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, daß der Maschinenbediener nicht eine Vielzahl von unter­ schiedlichen Wuchtgewichten benötigt, sondern daß diese in ihrer Größe/Gewicht genau passend angeliefert werden. Hierbei kann die Trenneinrichtung mit der Wuchtmaschine datenmäßig dergestalt verbunden werden, daß automatisch die Trenneinrichtung das passende Gewicht, sprich die entsprechende Länge des Wuchtgewichtes, bereitstellt.

Die Ansprüche 3 bis 15 beschreiben eine bevorzugte Ausge­ staltung einer Wuchtmaschine, auf der das erfindungs­ gemäße Wuchtverfahren durchgeführt werden kann. So ge­ stattet die erfindungsgemäße Ausgestaltung ein einfaches Umrüsten der bisher verwendeten Schweißeinrichtung, da nur die Schweißelektrode gegen den Grundkörper mit ange­ flanschter Schleifeinrichtung ausgetauscht werden muß. Die übrigen Bewegungen der Schweißeinrichtung, nämlich das Hinfahren zu der Anbringposition und das Zusammen­ fahren der beiden Schweißpinolen zum Anbringen des Wucht­ gewichtes werden nach wie vor benötigt zum Ankleben. Da­ mit wird mit nur geringen Änderungen und geringen Zu­ satzinvestitionen ein Umrüsten bekannter Wuchtmaschinen von Aufschweißen auf Aufkleben von Wuchtgewichten mög­ lich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematisierte Frontansicht einer Wucht­ maschine mit Trenneinrichtung;

Fig. 2 einen schematisierten Querschnitt durch die Befestigungseinrichtung für die Wuchtgewichte;

Fig. 3 einen schematisierten Querschnitt durch die Befestigungseinrichtung während des Schlei­ fens;

Fig. 4 einen schematisierten Querschnitt durch eine Befestigungseinrichtung vor dem Befestigungs­ vorgang;

Fig. 5a-c Einzelheiten während des Befestigungs­ vorganges.

In Fig. 1 ist schematisiert eine Wuchtmaschine 1 dar­ gestellt. Sie besteht aus den Aufnahmen 2 für die zu wuchtende Welle, dem Drehantrieb sowie der Auswerte­ einrichtung 3 und je nach Wellentyp zwei oder drei zangenartigen Befestigungseinheiten 4, die zwischen den beiden Aufnahmen 2 angeordnet sind und dazu dienen, die Wuchtgewichte auf der wuchtenden Welle zu befestigen. Jede Befestigungseinrichtung ist seitlich verschiebbar und höhenverstellbar, da der Befestigungsvorgang - ob Schweißen oder Ankleben - druckentlastet für die Welle ge­ schehen muß.

Seitlich neben der Wuchtmaschine 1 ist in Fig. 1 weiter­ hin eine Trenneinrichtung 5 dargestellt. Diese räumliche Zuordnung ist jedoch nur beispielhaft.

Die Trenneinrichtung weist einen Wickel 6 auf, der aus den Wuchtgewichten mit Klebschicht und Schutzfolie für die Klebschicht besteht.

Die noch nicht abgelängte Wuchtgewichtbahn wird von dem Wickel 6 abgezogen und zu einem Messer 7 geführt. Das Messer kann elektrisch oder von Hand betrieben werden. Bevor die Wuchtgewichtbahn zu dem Messer 7 geführt wird, wird die Schutzfolie abgezogen und separat zu einem Wickel 8 mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen aufgewickelt.

Der Transport der Wuchtgewichtbahn kann automatisch er­ folgen, wobei in Verbindung mit einem elektrisch an­ steuerbaren Messer eine Datenverbindung zu dem Dreh­ antrieb und Auswerteeinrichtung 3 vorhanden sein kann. Damit wird immer automatisch die entsprechende Länge und damit das entsprechende Gewicht des Wuchtgewichtes abge­ längt.

Fig. 2 zeigt einen schematisierten Querschnitt durch den zangenartigen Teil der Befestigungseinrichtung 4 gemäß der Erfindung. Ebenfalls schematisiert angedeutet ist die auszuwuchtende Welle 9.

Der hier interessierende Ausschnitt der Befestigungsein­ richtung 4 besteht aus einem ersten Schenkel 10, der mit einem zweiten höhenverstellbaren unteren Schenkel 11 zu­ sammenwirkt. An den beiden Schenkeln 10 und 11 sind ein­ ander gegenüberliegende Anschläge 12 und 13 befestigt, wobei der Anschlag 12 als Gegenhalter und der Anschlag 13 als Anpreßeinrichtung ausgebildet ist. Letztere besteht aus einem Grundkörper 14, der einen u-förmigen Quer­ schnitt aufweist. Parallel zu und zwischen den beiden Schenkeln des U′s sind zwei seitlich ausklappbar ge­ lagerte Führungsleisten 15 sowie zwischen ihnen eine hö­ henverstellbar gelagerte Formschale 16 angeordnet. Sowohl die Formschale 16 als auch die beiden Führungsleisten 15 werden in ihrer gezeigten, d. h. unbelasteten Position mit Hilfe von Federn 17 gehalten.

Oberhalb der Führungsleisten 15 und der Formschale 16 be­ findet sich eine Gummimatte 18, die dazu dient, das Wuchtgewicht zu tragen und allseits an die Welle anzu­ pressen. Hierzu weist der Grundkörper 4 seitliche An­ schläge 4.1 auf, die ein genaues Positionieren des Wucht­ gewichtes gestatten.

An den Grundkörper 14 angeflanscht ist eine im Quer­ schnitt beispielsweise trichterförmig ausgebildete Ab­ saugeinrichtung 19, in deren Trichter ein Bandschleifer 20 angeordnet ist. Anstelle des Bandschleifers kann auch ein Schleifband eingesetzt werden, da die Schleifbewegung durch die drehende Welle erfolgt. Das Weitertakten des Bandes erfolgt durch Hand oder automatisch.

Im folgenden wird das Anpreßverfahren anhand der Fig. 3 bis 5 näher erläutert.

Die in Fig. 3 dargestellte Position der Bauteile wird während des Ermittelns der Größe und Winkellage der Un­ wucht eingenommen. Hierzu wird die Welle 9 in die Auf­ nahme 2 eingespannt und dann über den Drehantrieb ange­ trieben.

Wenn die Meßergebnisse vorliegen, wird der Drehantrieb jedoch nicht abgeschaltet, so daß die Welle 9 weiter­ läuft. Anschließend wird der Schenkel 11 hochgefahren, so daß der zwischenzeitlich eingeschaltete Bandschleifer 20 mit der sich drehenden Welle in Kontakt gelangt und den­ jenigen Umfangsabschnitt der Welle, an der das Klebege­ wicht angebracht werden soll, abschleift. Dadurch wird die Klebstelle entfettet und gleichzeitig eine glatte Oberfläche erzeugt und - bei Leichtmetallwellen - die Oxidschicht entfernt. Die erforderliche Vorspannung zum Schleifen wird durch die Höhenverstellung des Schenkels 11 erreicht. Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt. Weiterhin ist dort sichtbar, daß über die Absaugeinrich­ tung 19 der anfallende Schleifstaub abgesaugt werden kann.

Sobald der Schleifvorgang beendet wird, wird der Schenkel 11 wieder abgesenkt und die sich drehende Welle abge­ bremst. Die Absaugung bleibt noch eingeschaltet, um durch Fliehkraft abgelöste Schleifpartikel absaugen zu können.

Zwischenzeitlich bzw. während des Schleifens wird von der Trenneinrichtung 5 die entsprechende Länge des Wuchtge­ wichtes abgetrennt und von dem Werker oder durch eine entsprechende Vorrichtung auf die Gummimatte 18 mit der Klebeschicht nach oben eingelegt.

Anschließend wird die Befestigungseinrichtung 4 in Pfeil­ richtung 21 nach vorne gefahren, so daß die Welle 9 zwi­ schen die beiden Anschläge 12 und 13 zu liegen kommt (Fig. 4).

Als nächstes wird der Schenkel 11 wieder in Richtung auf die Welle 9 bewegt, so daß der Umfang der Welle 9 mit dem Wuchtgewicht in Kontakt gelangt. Aufgrund der Gummimatte 18 sowie der Formschale 16 und den beiden Führungsleisten 15 wird das Wuchtgewicht bei einer weiteren Aufwärts­ bewegung des Schenkel 11 auf seinem gesamten Umfang ange­ preßt. Die Spreizbewegung der Führungsleisten 15 erzeugt dabei eine Anpreßbewegung unter Druck auf das Wucht­ gewicht von seiner Mitte zu seinen Rändern hin, so daß es blasenfrei angepreßt wird (Fig. 5 b).

Als weiterer Schritt wird dann ein Nachpressen durchge­ führt, wozu der Schenkel 11 noch weiter angehoben wird, so daß die Welle 9 zwischen dem Anschlag 12 und dem An­ schlag 13 verzugsfrei eingespannt wird und zwar soweit, daß die Formschale 16 an einem Anschlag an dem Grundkör­ per 14 anschlägt.

Nach einer vorgegebenen Nachpresszeit, beispielsweise zwei Sekunden, wird der Schenkel 14 wieder zurückgefahren und die Befestigungseinrichtung 4 entgegen der Pfeilrichtung 21 zurückgezogen, so daß die Welle 9 aus der Wuchtmaschine entnommen werden kann.

Ist es notwendig, an mehreren Umfangstellen der Welle Wuchtgewichte anzubringen, so kann entweder die Befesti­ gungseinrichtung 4 zu der neuen Stelle verschoben werden oder es werden direkt mehrere Befestigungseinrichtungen 4 vorgesehen, die dann alle gleichzeitig die oben beschrie­ benen Arbeitsabläufe durchführen. Hierzu hat selbstver­ ständlich jede Befestigungseinrichtung 4 eine eigene An­ preß- und Absaugeinrichtung, die Trenneinrichtung ist je­ doch nur einmal vorhanden.

Im vorliegenden Beispiel wurde die Erfindung an einer Wuchtmaschine beschrieben, die bisher zum Anschweißen von Wuchtgewichten diente. Bei dieser wurde nur die untere Elektrode gegen den Grundkörper ausgetauscht, indem beide mit Hilfe von Schrauben bzw. Bolzen befestigt werden und so leicht austauschbar sind.

Selbstverständlich ist es auch möglich, das erfindungs­ gemäße Verfahren und die hierzu benötigten Bauelemente an einer eigens hierfür konzipierten Wuchtmaschine vorzu­ sehen, so daß ein Umbau zum Anschweißen nicht möglich ist.

Claims (15)

1. Verfahren zum Befestigen von Wuchtgewichten an Wel­ len, insbesondere Kardanwellen, Gelenkwellen für Kraftfahrzeuge, bei denen in einem ersten Schritt die Unwuchtposition ermittelt wird, um dann lage­ genau Wuchtgewichte zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem ersten Schritt der Anbringungsort der Wuchtgewichte an der Welle durch Schleifen gereinigt wird und dann die Wucht­ gewichte lagegenau durch Anpressen aufgeklebt wer­ den.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schleifens die Wuchtgewichte auf Maß abgelängt und die Klebe­ schicht freigelegt wird.

3. Vorrichtung zum Befestigen von Wuchtgewichten an Wellen, insbesondere Kardanwellen und Gelenkwellen für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Wucht­ maschine, in der die auszuwuchtenden Welle einge­ spannt wird und mit mindestens einer Einrichtung zum Befestigen der Wuchtgewichte an der Welle, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) zum Befestigen der Wuchtgewichte aus einer Schleif­ einrichtung und einer Anpreßeinrichtung (Anschlag 13) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinrichtung aus einem Bandschleifer (20) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bandschleifer (20) eine Absaugeinrichtung (19) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßvorrichtung aus einem Grundkörper (14) mit beweglichen Füh­ rungsleisten (15) und einer Aufnahme für das Wucht­ gewicht besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme aus einem Anschlag (4.1) für die anzuklebenden Wuchtgewichte und aus einer Gummimatte (18) zur Aufnahme der Wuchtgewichte besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Gummi­ matte (18) zwischen den Führungsleisten (15) eine in Anpreßrichtung beweglich gelagerte Formschale (16) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschale (16) fe­ dernd gelagert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleisten (15) gegen Federkraft (Federn 17) verschwenkbar ge­ lagert sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Grundkörper (14) die Schleifeinrichtung befestigt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (14) auswechselbar an der Einrichtung (4) zum Befestigen der Wuchtgewichte befestigt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) zum Befestigen der Wuchtgewichte weiterhin eine Trenn­ einrichtung (5) für die Wuchtgewichte umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wuchtgewichte auf einer Rolle (6) aufgewickelt sind und entsprechend dem beim Wuchten ermittelten Gewicht von einer der Rolle zugeordneten Trennvorrichtung (7) abgelängt werden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ablängen die Schutzfolie der Klebeschicht entfernt ist.