DE4441951C2

DE4441951C2 - Balancing mandrel for receiving and guiding a rotationally symmetrical hollow body to be balanced

Info

Publication number: DE4441951C2
Application number: DE19944441951
Authority: DE
Inventors: Alfred Mueller
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2014-11-26
Also published as: DE4441951A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Balancierdorn zur Aufnahme und Führung eines auszuwuchtenden rotationssymmetrischen Hohlkörpers in einer Balanciermaschine gemäss dem Ober begriff des Patentanspruchs 1 bzw. 10, wie aus EP 0 104 266 A1 bekannt.The invention relates to a balancing mandrel for receiving and Guiding a rotationally symmetrical hollow body to be balanced in a balancing machine according to the waiter Concept of claim 1 or 10, as from EP 0 104 266 A1 known.

Ein in Rotation versetzter Körper hat das natürliche Bestre ben, sich um seine Massenträgheitsachse zu drehen. Wird der Körper in seinen Lagerebenen festgehalten, wirken je nach Grösse von Unwucht und Drehzahl entsprechend pulsierende Kräfte auf die Lagerstellen der Balanciermaschine. Hohlkör per, wie z. B. Verdichterräder haben im Gegensatz zu Wellen keine eigenen Lagerzapfen. Um diese Teile auswuchten zu kön nen, müssen sie Lagerzapfen und damit eine künstliche Schaft achse, auch Balancierdorn genannt, erhalten.A body set in rotation has the natural striving ben to rotate about its axis of inertia. Will the Bodies held in its storage levels work depending on Size of unbalance and speed correspondingly pulsating Forces on the bearing points of the balancing machine. Hollow body per, such as B. In contrast to shafts, compressor wheels have no own trunnions. To be able to balance these parts NEN, they must have trunnions and thus an artificial shaft axis, also called a balancing mandrel.

Solche Balancierdorne sind sehr teuer in der Anschaffung und benötigen intensive Wartung sowie Kontrolle. Sie dürfen nur äusserst geringe Passungsdifferenzen zur zentralen Bohrung der Hohlkörper aufweisen, um in diese eingeführt und dort, beispielsweise durch Aufpressen, befestigt werden zu können. Zur Wahl des passenden Balancierdorns muss die Bohrung zu nächst ausgemessen werden.Such balancing pins are very expensive to buy and require intensive maintenance and control. You can only extremely small differences in fit to the central hole the hollow body have to be inserted into it and there, for example, by being pressed on. The bore must be closed to select the right balancing mandrel be measured next.

Sowohl beim Fügen als auch beim Tennen von Balancierdorn und Hohlkörper entsteht ein beträchtlicher Arbeitsaufwand. Aus serdem kommt es zu einer nicht unerheblichen Reibung zwischen der Bohrung des Hohlkörpers und der Oberfläche des Balancier dorns, welche zwangsläufig zum Verschleiss sowie zu Beschädi gungen beider Teile führt. Both when joining and when tapping balancing mandrel and Hollow bodies require a considerable amount of work. Off there is also a not inconsiderable friction between the bore of the hollow body and the surface of the balancer thorns, which inevitably lead to wear and damage conditions of both parts.

Das Balancierresultat der Hohlkörper wird durch den Einsatz solcher Balancierdorne verfälscht. Dafür sind sowohl Füge einflüsse, d. h. Spiel, als auch Balancierabweichungen infolge von Abnutzung, Beschädigung oder Fehlern in der Rundlauf genauigkeit des Dorns verantwortlich.The balancing result of the hollow body is through the use such balancing pins falsified. Both are joints influences, d. H. Game, as well as balancing deviations as a result of wear, damage or errors in the concentricity accuracy of the mandrel responsible.

Demgegenüber zeigt die eingangs genannte EP 0 104 266 A1 einen Balancierdorn, auf den der Hohlkörper vor dem Auswuchten lediglich aufge steckt werden muss. Im Inneren des Balancierdorne sind meh rere radiale, mit einer zentralen Zuführung versehene Boh rungen ausgebildet, welche auf der Oberfläche den Balancier dorns münden. Während des Balanciervorgangs wird über diese Bohrungen ein Fluid in den Zwischenraum von Balancierdorn und Hohlkörper eingeleitet, welches den letzteren auf dem Balan cierdorn abstützt. Wird jedoch zur fluidischen Abstützung ein flüssigen Medium verwendet, so bestehen Probleme mit dessen Abführung. Ein gasförmigen Medium, wie beispielsweise Luft, ist im Zwischenraum von Balancierdorn und Hohlkörper inkom pressibel. Demnach kann keine ausreichende Federwirkung er zielt werden, um die pulsierenden Kräfte des auszuwuchtenden Hohlkörpers gleichmässig abzustützen. Der Hohlkörper sitzt dadurch entweder fest auf dem Balancierdorn auf (Reibung) oder er hat ein zu grosses Spiel. In jedem Fall kann keine exakte Anzeige des Winkelfehlers erfolgen, wodurch das Balan cierergebnis verfälscht wird.In contrast, the aforementioned EP 0 104 266 A1 shows a balancing mandrel, on which the hollow body just before balancing must be stuck. Inside the balancing pins are meh radial radial bores with a central feed stanchions formed on the surface of the balancer thorns. During the balancing process, this will Drilling a fluid into the space between the balancing pin and Hollow body initiated, the latter on the balan cierdorn supports. However, it is used for fluidic support liquid medium used, there are problems with it Exhaustion. A gaseous medium, such as air, is incom in the space between balancing mandrel and hollow body pressible. Accordingly, he can not have sufficient spring action aims to balance the pulsating forces of the Support the hollow body evenly. The hollow body sits thereby either firmly on the balancing mandrel (friction) or he has too big a game. In any case, none exact display of the angular error occur, causing the balan the result is falsified.

Sowohl aus DE 39 24 574 A1 als auch der JP 2-259541 A sind Lösungen zum Auswuchten eines mit einem eigenen Lagerzapfen versehenen Rotors bekannt. Dabei handelt es sich jedoch um eigentliche Rotoren im Sinne der Auswuchttechnik, bei denen der Rotor gemeinsam mit dem Lagerzapfen ausgewuchtet wird und die entsprechenden Lagerstellen Bestandteil des auszuwuchten den Rotors sind. Diese Technik ist schon deshalb nicht mit den zum Auswuchten rotationssymmetrischer Hohlkörper bekann ten Lösungen vergleichbar, weil letztere einen separaten Ba lancierdorn erfordern. Both from DE 39 24 574 A1 and JP 2-259541 A are Solutions for balancing one with its own bearing journal provided rotor known. However, this is actual rotors in the sense of balancing technology, where the rotor is balanced together with the bearing journal and the corresponding bearings are part of the balance the rotors. For this reason alone, this technique is not included known for balancing rotationally symmetrical hollow body comparable solutions because the latter have a separate Ba launch pin.

Die Erfindung versucht, alle diese Nachteile zu vermeiden.The invention tries to avoid all of these disadvantages.

Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstigen, war tungsarmen und eine wesentlich höhere Standzeit aufweisenden Balancierdorn für rotationssymmetrische Hohlkörper zu schaf fen, mit dem das Balancierresultat der Hohlkörper schneller sowie genauer ermittelt werden kann.It is based on the task of a cost-effective low-maintenance and a significantly longer service life Balancing mandrel for rotationally symmetrical hollow bodies with which the balancing result of the hollow body faster as well as can be determined more precisely.

Erfindungsgemäss wird dies bei einer Vor richtung entsprechend Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 10 durch deren jeweiligen kennzeichnenden Merkmale gelöst.According to the invention, this is in a pre Direction according to the preamble of claim 1 or 10 through their respective characteristic features solved.

Dadurch liegt die zentrale Bohrung des zu bearbeitenden Hohl körpers, vergleichbar mit einer Welle in zwei Prismen, in zu mindest vier Punkten, den Führungs- und Abstützpunkten, defi niert auf dem Aufnahmebereich des Balancierdorns, so dass die Führung und Zentrierung des Hohlkörpers direkt in der Bohrung erfolgt. Demzufolge sind für ein korrektes Balancieren keine engen Passungen erforderlich, d. h. es kann sogar ein für das Aufbringen und Entfernen des Hohlkörpers bequemes Spiel zwi schen der Bohrung und dem Aufnahmebereich zugelassen werden.As a result, the central bore of the hollow to be machined lies body, comparable to a wave in two prisms, in too at least four points, the management and support points, defi niert on the receiving area of the balancing mandrel, so that the Guiding and centering the hollow body directly in the bore he follows. As a result, there are none for correct balancing tight fits required, d. H. it can even be one for that Application and removal of the hollow body convenient game between between the bore and the receiving area.

Das zwischen Schaft und axialem Anschlag angeordnete. Luftla ger ist selbsteinstellend ausgebildet. Beim Auswuchten baut sich zwischen dem Hohlkörper sowie dem Anschlag ein Luftkis sen auf, welches deren axiale Berührung verhindert. Dabei wird die auf den Anschlag wirkende axiale Kraftkomponente vom Luftlager ohne Störeinfluss auf die Messqualität aufgefangen und der Hohlkörper in einer axial und horizontal definierten Position gehalten. Aus den Bohrungen der Ölleitung tritt Öl auf die Oberfläche des Aufnahmebereiches aus und schmiert die Spielpassung von Balancierdorn und Hohlkörper. Dadurch werden sowohl die Standzeit des Balancierdorns erhöht als auch Be schädigungen von Hohlkörper und Balancierdorn vermieden.The one arranged between the shaft and the axial stop. Luftla ger is self-adjusting. Builds when balancing there is an air cushion between the hollow body and the stop sen, which prevents their axial contact. Here is the axial force component acting on the stop from Air bearings without interfering with the measurement quality and the hollow body in an axially and horizontally defined Position held. Oil emerges from the holes in the oil line on the surface of the recording area and lubricate the Matching of the balance pin and hollow body. This will both the service life of the balancing mandrel increases and Be Damage to the hollow body and balancing mandrel avoided.

Zur Verbindung eines Balancierdorns mit einem auszuwuchtenden rotationssymmetrischen Hohlkörper wird dieser bis zum axialen Anschlag lose auf den mit in Richtung seines freien Endes schräg nach oben angestellter Längsachse in der Balancierma schine einseitig eingespannten Balancierdorn gesteckt. Dabei wird der Hohlkörper im Aufnahmebereich von den oberen Füh rungs- und Abstützpunkten definiert abgestützt. Seine axiale Kraftkomponente wird vom Anschlag aufgefangen.For connecting a balancing mandrel with a balancing one rotationally symmetrical hollow body to the axial Stop loosely on the with towards its free end obliquely upward longitudinal axis in the Balma balancing pin clamped on one side. Here the hollow body in the receiving area from the upper guide support and support points in a defined manner. Its axial Force component is absorbed by the stop.

Zwecks zusätzlichen Verringerung des Verschleisses zwischen dem Hohlkörper und dem Balancierdorn ist auf dessen Aufnahme bereich eine Schicht mit guten Gleiteigenschaften angeordnet. Bei kleineren Balancierdornen kann der gesamte Aufnahmebe reich aus Vollhartmetall bestehen. Alternativ dazu sind im Aufnahmebereich Gleiteinlagen ausgebildet, die vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial bestehen.To further reduce wear between the hollow body and the balancing mandrel is on its inclusion area arranged a layer with good sliding properties. With smaller balancing mandrels, the entire consist of solid carbide. Alternatively, the Recording area formed sliding liners, which are preferably consist of a plastic material.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden am Auf nahmebereich, mit der gleichen Funktion wie bei der abge flachten Ausbildung, oberhalb der Längsachse des Balancier dorns, zumindest vier Rollkörper angeordnet. Sie bilden die Mittel zur Führung- und Abstützung des Hohlkörpers in der Spielpassung. Ebenso wie bei der abgeflachten Ausbildung des Balancierdorns ist die Ebene, zu der jeden Paar der Führungs- und Abstützpunkte symmetrisch angeordnet ist, die vertikale Ebene durch die Längsachse den Balancierdorne. Die Luft- und Ölleitung sind gleichfalls am maschinenseitigen Ende des Schaftes koaxial angeordnet. Diese Lösung ist besonders für grosse Balancierdorne, d. h. zum Balancieren von grossen, schweren Hohlkörpern geeignet. In another embodiment of the invention, on range, with the same function as the abge flat training, above the longitudinal axis of the balancer thorns, at least four rolling elements arranged. They form the Means for guiding and supporting the hollow body in the Match fit. Just as with the flattened training of the Balancing mandrel is the level to which each pair of leadership and support points is arranged symmetrically, the vertical Plane through the longitudinal axis of the balancing mandrels. The air and Oil line are also at the machine end of the Shaft arranged coaxially. This solution is especially for large balancing pins, d. H. for balancing large, heavy hollow bodies.

Am Aufnahmebereich des Balancierdorns sind in einer nächsten Ausführungsform der Erfindung zumindest vier weitere Mittel zur Führung und Abstützung des Hohlkörpers symmetrisch zur horizontalen Ebene durch die Längsachse und unterhalb dieser Achse angeordnet sowie als Führungs- und Abstützpunkte ausge bildet. Dazu ist der Balancierdorn beidseitig abgeflacht. Bei einem solchen Balancierdorn entsteht der zusätzliche Vorteil, dass dieser nach Abnutzung seiner Führungs- und Abstützpunkte um 180° gedreht und seine Einsatzdauer durch die Verwendung der bis dahin unbenutzten, gegenüberliegenden Führungs- und Abstützpunkte verdoppelt werden kann.At the receiving area of the balancing pin are in a next one Embodiment of the invention at least four other means for guiding and supporting the hollow body symmetrically horizontal plane through the longitudinal axis and below it Axis arranged and out as guide and support points forms. The balancing mandrel is flattened on both sides. At Such a balancing mandrel has the additional advantage that this after wear of its management and support points rotated by 180 ° and its service life due to use the previously unused, opposite management and Support points can be doubled.

In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung besitzt der Balancierdorn beidseitig jeweils ein Schaftende. Das vor dere Schaftende hat einen geringeren Durchmesser als der Auf nahmebereich. Zumindest ein Schaftende liegt nicht drehbar auf der Balanciermaschine auf.In a further embodiment of the invention the balancing mandrel has one shaft end on both sides. That before the shaft end has a smaller diameter than the up range. At least one end of the shaft is not rotatable on the balancing machine.

Bei Verwendung eines solchen Balancierdorns können besonders grosse Hohlkörper vorteilhaft in einer Balanciermaschine mit zwei voneinander unabhängigen Messebenen ausgewuchtet werden. Dadurch kann die relativ grosse Masse solcher Hohlkörper und des jeweils zugehörigen Balancierdorns auf der Balancierma schine gleichmässiger abgestützt werden. Die Tragkraft der Maschine wird auf diese Weise besser ausgenutzt.When using such a balancing mandrel, especially Large hollow bodies advantageous in a balancing machine two mutually independent measuring levels are balanced. This allows the relatively large mass of such hollow bodies and of the associated balancing mandrel on the balancing machine rails are supported more evenly. The load capacity of the In this way, the machine is better used.

In dieser Ausgestaltungsform der Erfindung wird der Balan cierdorn lose in die zentrale Bohrung des auszuwuchtenden, rotationssymmetrischen Hohlkörpers eingeführt. Das Auflegen des Balancierdorns auf der Balanciermaschine erfolgt mit in Richtung seines vorderen Schaftendes schräg nach oben ange stellter Längsachse. Der Hohlkörper wird im Aufnahmebereich ebenfalls von den oberen Führungs- und Abstützpunkten defi niert abgestützt. Dabei wird der Balancierdorn gegen Verdre hen um seine Längsachse gesichert und die axiale Kraftkompo nente des Hohlkörpers ebenfalls vom Anschlag des Balancier dorns aufgefangen.In this embodiment of the invention, the balan loose in the central bore of the rotationally symmetrical hollow body introduced. The hanging up of the balancing mandrel on the balancing machine is done with in Direction of its front shaft end obliquely upwards longitudinal axis. The hollow body is in the receiving area also defi from the upper management and support points supported. The balance pin against Verdre hen secured about its longitudinal axis and the axial force compo nente of the hollow body also from the stop of the balancer caught thorns.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfin dung anhand eines mit einem rotationssymmetrischen Hohlkörper verbundenen Balancierdorns dargestellt. Es zeigen:In the drawing there are several embodiments of the invention with a rotationally symmetrical hollow body connected balancing pin. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den einen Hohlkörper tra genden und mit einem Schaft versehenen Balancier dorn; Figure 1 is a longitudinal section through a hollow body tra ging and provided with a shaft balancing mandrel.

Fig. 2 Schnitt II-II durch einen Balancierdorn entspre chend Fig. 1, mit sowohl ober- als auch unterhalb seiner Längsachse abgeflachtem Aufnahmebereich; FIG. 2 section II-II through a balancing mandrel accordingly FIG. 1, with the receiving area flattened both above and below its longitudinal axis;

Fig. 3 einen vergrösserten Ausschnitt von Fig. 1, im Be reich der Hohlkugel; Fig. 3 is an enlarged section of Figure 1, in the loading area of the hollow ball.

Fig. 4 die Seitenansicht des Aufnahmebereiches mit Gleit einlagen; Figure 4 is the side view of the receiving area with sliding deposits.

Fig. 5 Schnitt V-V durch den Aufnahmebereich, entsprechend Fig. 4, mit Befestigungskeil für die Gleiteinlagen; Fig. 5 section VV through the receiving region, as shown in FIG 4, with fastening wedge for the sliding inserts.

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Aufnahmebereich entspre chend Fig. 4, mit Befestigungskeil; Fig. 6 is a plan view of the receiving area accordingly Fig. 4, with a fastening wedge;

Fig. 7 eine Darstellung des Balancierdorns entsprechend Fig. 2, jedoch mit am Aufnahmebereich oberhalb der Längsachse angebrachten Rollkörpern; Fig. 7 is a representation of the Balancierdorns corresponding to Fig 2 but above the longitudinal axis mounted on the receiving area rolling bodies.

Fig. 8 einen Längsschnitt durch einen den Hohlkörper tra genden und mit beidseitigen Schaftenden versehenen Balancierdorn. Fig. 8 shows a longitudinal section through a traversing the hollow body and provided with bilateral shaft ends balancing mandrel.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentli chen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt ist die Balancierma schine und die sich bei Beaufschlagung mit Druckluft ausbil denden Luftkissen zwischen der Hohlkugel und der Kugelkalotte sowie der Hohlkugel und dem Hohlkörper.It is only essential for understanding the invention Chen elements shown. The balancing measure is not shown machine and which develop when pressurized with compressed air between the hollow ball and the spherical cap as well as the hollow sphere and the hollow body.

Der Balancierdorn 1 besteht aus einem Schaft 2 und einem den Hohlkörper 3 in seiner zentralen Bohrung 4 tragenden Aufnah mebereich 5. Dieser wird gegenüber dem Schaft 2 von einem axialen Anschlag 6 begrenzt (Fig. 1).The balancing mandrel 1 consists of a shaft 2 and a hollow body 3 in its central bore 4 carrying mounts 5 . This is limited relative to the shaft 2 by an axial stop 6 ( Fig. 1).

Zwischen der zentralen Bohrung 4 des Hohlkörpers 3 und dem Aufnahmebereich 5 des Balancierdorns 1 besteht eine Spielpas sung 7. Der Aufnahmebereich 5 ist zweiseitig, d. h. ober- und unterhalb seiner Längsachse 8 entsprechend der Bohrungsgeome trie der Hohlkörper 3 abgeflacht. Die seitlichen Kanten 9 der Abflachung 10 sind abgerundet ausgebildet. Durch die beiden oberhalb der Längsachse 8 angeordneten Kanten 9 wird der Hohlkörper 3 in der Spielpassung 7 definiert abgestützt (Fig. 2).Between the central bore 4 of the hollow body 3 and the receiving area 5 of the balancing pin 1 there is a Spielpas solution 7 . The receiving portion 5 is two-sided, ie, above and below the longitudinal axis 8 corresponding to the Bohrungsgeome the hollow body 3 trie flattened. The lateral edges 9 of the flat 10 are rounded. The hollow body 3 is supported in the clearance fit 7 in a defined manner by the two edges 9 arranged above the longitudinal axis 8 ( FIG. 2).

Dazu sind auf den Kanten 9, sowohl in der vorderen als auch in der hinteren Hälfte des Aufnahmebereiches 5, jeweils zwei Führungs- und Abstützpunkte 11, 12 sowie 11', 12' für den Hohlkörper 3 paarweise angeordnet (Fig. 1, Fig. 2). Jedes Paar der Führungs- und Abstützpunkte 11, 12 bzw. 11', 12' liegt in einer rechtwinklig zur Längsachse 8 des Balancier dorns 1 verlaufenden Ebene. Die Kanten 9 und damit natürlich auch die Führungs- und Abstützpunkte 11, 12 bzw. 11', 12' ei nes jeden Paares sind symmetrisch zur vertikalen Ebene durch die Längsachse 8 angeordnet. Unterhalb seiner Längsachse 8 ist der Aufnahmebereich 5 analog ausgebildet, d. h. mit weite ren Führungs- und Abstützpunkten 13, 14 sowie 13', 14' verse hen. Diese sind symmetrisch zu den oberen Führungs- und Ab stützpunkten 11, 12, 11', 12' angeordnet.For this purpose on the edges 9, both in the front and in the rear half of the accommodating portion 5, two guiding and supporting points 11, 12 and 11 ', 12' are arranged for the hollow body 3 in pairs (Fig. 1, Fig. 2 ). Each pair of guide and support points 11 , 12 and 11 ', 12 ' lies in a plane perpendicular to the longitudinal axis 8 of the balancing mandrel 1 . The edges 9 and thus of course the guide and support points 11 , 12 and 11 ', 12 ' egg nes each pair are arranged symmetrically to the vertical plane through the longitudinal axis 8 . Below its longitudinal axis 8 , the receiving area 5 is formed analogously, that is, with wide ren guide and support points 13 , 14 and 13 ', 14 ' verses hen. These are arranged symmetrically to the upper management and support points 11 , 12 , 11 ', 12 '.

Zwischen dem Schaft 2 und dem axialen Anschlag 6 ist ein sta tisches Luftlager 15 angeordnet und mit einer im Inneren des Balancierdorns 1 ausgebildeten Luftleitung 16 verbunden. Auf der Oberfläche des Aufnahmebereiches 5 münden mehrere radiale Bohrungen 17, die mit einer im Inneren des Balancierdorns 1 angeordneten Ölleitung 18 kommunizieren. Am maschinenseitigen Ende des Schaftes 2 ist ein koaxialer Luft- und Ölanschluss 19 angeordnet und mit der ebenfalls koaxialen Luftleitung 16 bzw. Ölleitung 18 verbunden (Fig. 1). Between the shaft 2 and the axial stop 6 , a sta table air bearing 15 is arranged and connected to an air line 16 formed in the interior of the balancing mandrel 1 . A plurality of radial bores 17 , which communicate with an oil line 18 arranged in the interior of the balancing mandrel 1 , open onto the surface of the receiving area 5 . A coaxial air and oil connection 19 is arranged on the machine-side end of the shaft 2 and is connected to the likewise coaxial air line 16 or oil line 18 ( FIG. 1).

Das statische Luftlager 15 besteht aus einer den Schaft 2 und den axialen Anschlag 6 verbindenden Kugelkalotte 20, welche eine von einem Federring 21 gehaltene Hohlkugel 22 mit Plan lagerstelle 23 trägt. In der Kugelkalotte 20 und diese völlig durchdringend ist ein mit der Luftleitung 16 verbundener Luftkanal 24 angeordnet. Mehrere mit dem Luftkanal 24 funk tionell verbundene und die Hohlkugel 22, ebenfalls vollständig durchdringende Verbindungsbohrungen 25 enden in einem an der Planlagerstelle 23 ausgebildeten Kreisschlitz 26 der Hohlku gel 22 (Fig. 1, Fig. 3). Daher mündet die Luftleitung 16 zum einen zwischen der Kugelkalotte 20 sowie der Hohlkugel 22 und zum anderen zwischen der Hohlkugel 22 sowie dem Hohlkörper 3 (Fig. 1).The static air bearing 15 consists of a spherical cap 20 connecting the shaft 2 and the axial stop 6 , which supports a hollow ball 22 held by a spring ring 21 with a bearing point 23 . An air duct 24 connected to the air line 16 is arranged in the spherical cap 20 and penetrates it completely. Several functionally connected to the air duct 24 and the hollow ball 22 , also completely penetrating connection bores 25 end in a circular slot 26 formed on the plane bearing point 23 of the hollow ball 22 ( FIG. 1, FIG. 3). Therefore, the air line 16 opens on the one hand between the spherical cap 20 and the hollow ball 22 and on the other hand between the hollow ball 22 and the hollow body 3 ( FIG. 1).

Aufgrund der Spielpassung 7 von Hohlkörper 3 und Balancier dorn 1 besitzt die zentralen Bohrung 4 einen grösseren Durch messer als der Aufnahmebereich 5. Infolge dieser Durchmesser abweichungen ergibt sich eine Schräglage des Hohlkörpers 3 auf dem Balancierdorn 1. Wird nun die Luftleitung 16 über den koaxialen Luft- und Ölanschluss 19 mit leichtem Überdruck be aufschlagt, bildet sich zwischen der Kugelkalotte 20 und der Hohlkugel 22 ein erstes Luftkissen sowie zwischen der Hohlku gel 22 und dem auszubalancierenden Hohlkörper 3 ein zweites Luftkissen aus.Due to the clearance fit 7 of the hollow body 3 and the balancing mandrel 1 , the central bore 4 has a larger diameter than the receiving area 5 . As a result of these diameter deviations, there is an oblique position of the hollow body 3 on the balancing mandrel 1 . If the air line 16 now opens with a slight positive pressure via the coaxial air and oil connection 19 , a first air cushion is formed between the spherical cap 20 and the hollow ball 22 and between the hollow ball 22 and the hollow body 3 to be balanced, a second air cushion is formed.

Das erste Luftkissen ermöglicht eine selbsttätige Anpassung des statischen Luftlagers 15 an die Schräglage des Hohlkör pers 3 auf dem Balancierdorn 1. Das zweite Luftkissen verhin dert die metallische Berührung der axialen Auflagefläche des Hohlkörpers 3 mit dem Balancierdorn 1 und schliesst damit Störeinflüsse auf das Balancierresultat aus.The first air cushion enables automatic adjustment of the static air bearing 15 to the inclined position of the hollow body 3 on the balancing pin 1 . The second air cushion prevents the metallic contact of the axial contact surface of the hollow body 3 with the balancing mandrel 1 and thus excludes interfering influences on the balancing result.

Zur Verbindung eines Balancierdorne 1 mit einem auszuwuchten den rotationssymmetrischen Hohlkörper 3 wird dieser bis zum axialen Anschlag 6 lose auf den in der nicht dargestellten Balanciermaschine einseitig und mit in Richtung seines freien Endes schräg nach oben angestellter Längsachse 8 eingespann ten Balancierdorn 1 geschoben. Zur exakten Positionierung des Hohlkörpers 3 auf dem Balancierdorn 1 reicht bereits ein ge ringer Anstellwinkel der Längsachse 8 von ein bis zwei Grad aus, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Dabei wird der Hohlkörper 3 im Aufnahmebereich 5 des Balancierdorns 1 von dessen oberen Führungs- und Abstützpunkten 11, 12, 11', 12' definiert abgestützt. Die axiale Kraftkomponente des Hohlkörpers 3 wird vom Anschlag 6 aufgefangen. Zum späteren Auswuchten greift ein ebenfalls nicht dargestellter Antrieb am Umfang des Hohlkörpers 3 an.To balance for connecting a Balancierdorne 1 with the rotationally symmetrical hollow body 3 is this pushed on one side in the not-shown beam engine and in the direction of its free end obliquely upwards employee longitudinal axis 8 is spun th Balancierdorn 1 to the to the axial stop 6 lots. For the exact positioning of the hollow body 3 on the balancing mandrel 1 , a low angle of attack of the longitudinal axis 8 is sufficient from one to two degrees, which is not shown in the drawing. The hollow body 3 is supported in a defined manner in the receiving area 5 of the balancing mandrel 1 by its upper guide and support points 11 , 12 , 11 ', 12 '. The axial force component of the hollow body 3 is absorbed by the stop 6 . For later balancing, a drive, also not shown, acts on the circumference of the hollow body 3 .

Auf dem Aufnahmebereich 5 des Balancierdorns 1 ist eine Schicht 27 mit guten Gleiteigenschaften aufgebracht (Fig. 2). Bei kleineren Balancierdornen 1 kann der gesamte Aufnahmebe reich 5 aus einem Vollhartmetall bestehen.A layer 27 with good sliding properties is applied to the receiving area 5 of the balancing mandrel 1 ( FIG. 2). In the case of smaller balancing pins 1 , the entire receiving area 5 can consist of a solid carbide.

Alternativ dazu sind in einem anderen Ausführungsbeispiel im Aufnahmebereich 5, ober- und unterhalb der Längsachse 8, je weils zwei Quernuten 28 eingearbeitet, die je eine Gleitein lage 29 formschlüssig und radial verstellbar aufnehmen (Fig. 4). Damit liegen die Führungs- und Abstützpunkte 11, 12, 11', 12' auf den Aussenkanten der Gleiteinlagen 29. Im Aufnahme bereich 5 ist, ebenfalls ober- und unterhalb der Längsachse 8, je weils eine Längsnut 30 ausgebildet, in welcher ein nachstell barer Befestigungskeil 31 für die Gleiteinlagen 29 kraft schlüssig angeordnet ist (Fig. 5). Dazu ist der Befestigungs keil 31 mittels Schrauben 32 am Aufnahmebereich 5 des Balan cierdorns 1 fixiert (Fig. 6). Die Gleiteinlagen 29 bestehen aus einem Kunststoffmaterial.Alternatively, in another embodiment in the receiving area 5 , above and below the longitudinal axis 8 , two transverse grooves 28 are incorporated in each case, each receiving a sliding insert 29 in a form-fitting and radially adjustable manner ( FIG. 4). The guide and support points 11 , 12 , 11 ', 12 ' thus lie on the outer edges of the sliding inserts 29 . In the receiving area 5 is, also above and below the longitudinal axis 8 , each because a longitudinal groove 30 is formed, in which a resettable fastening wedge 31 for the sliding inserts 29 is arranged non-positively ( Fig. 5). For this purpose, the fastening wedge 31 is fixed by means of screws 32 to the receiving area 5 of the balancing mandrel 1 ( FIG. 6). The sliding inserts 29 consist of a plastic material.

In einem nächsten Ausführungsbeispiel sind oberhalb der und symmetrisch zur Längsachse 8 des Balancierdorns 1 am Aufnah mebereich 5 vier als Rollen ausgebildete Rollkörper 33 in ei ner gemeinsamen Ebene angeordnet, die den Hohlkörper. 3 in der Spielpassung 7 definiert abstützen (Fig. 7). Sie bilden daher dessen Führungs- und Abstützpunkte 11, 12, 11', 12'. Die Rollkörper 33 können ebenso als Kugeln ausgebildet sein. In a next embodiment, above and symmetrical to the longitudinal axis 8 of the balancing mandrel 1 at the receiving area 5, four roller bodies 33 designed as rollers are arranged in a common plane, which forms the hollow body. 3 supported in the game fit 7 ( Fig. 7). They therefore form its guide and support points 11 , 12 , 11 ', 12 '. The rolling elements 33 can also be designed as balls.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel besitzt der Balancier dorn 1 beidseitig jeweils ein Schaftende 34 bzw. 35. Das vor dere Schaftende 34 hat einen geringeren Durchmesser als der Aufnahmebereich 5 (Fig. 8). Damit können insbesondere grosse Hohlkörper 3 vorteilhaft auf dem Balancierdorn 1 geführt wer den.In a further exemplary embodiment, the balancing mandrel 1 has a shaft end 34 or 35 on both sides. The front shaft end 34 has a smaller diameter than the receiving area 5 ( Fig. 8). In particular, large hollow bodies 3 can advantageously be guided on the balancing mandrel 1 .

In dieser Ausgestaltungsform der Erfindung wird der Balan cierdorn 1 lose in die zentrale Bohrung 4 des auszuwuchten den, rotationssymmetrischen Hohlkörpers 3 eingeführt. Danach wird der Balancierdorn 1 mit in Richtung seines vorderen Schaftendes 34 schräg nach oben angestellter Längsachse 8 auf der Balanciermaschine aufgelegt. Der Hohlkörper 3 wird dabei im Aufnahmebereich 5 ebenfalls von den oberen Führungs- und Abstützpunkten 11, 12 und 11', 12' definiert abgestützt. Die axiale Kraftkomponente des Hohlkörpers 3 wird vom Anschlag 6 des Balancierdorns 1 aufgefangen und letzterer gegen Verdre hen um seine Längsachse 8 gesichert.In this embodiment of the invention, the Balan mandrel 1 is loosely inserted into the central bore 4 of the balancing, rotationally symmetrical hollow body 3 . The balancing mandrel 1 is then placed on the balancing machine with the longitudinal axis 8 inclined upwards in the direction of its front shaft end 34 . The hollow body 3 is also supported in the receiving area 5 in a defined manner by the upper guide and support points 11 , 12 and 11 ', 12 '. The axial force component of the hollow body 3 is absorbed by the stop 6 of the balancing mandrel 1 and the latter is secured against rotation about its longitudinal axis 8 .

Das Gegendrehmoment, welches die Reibung des drehenden Hohl körpers 3 auf dem Balancierdorn 1 ausübt, wird durch prisma tische Seitenflächen 36 am hinteren Schaftende 35 des Balan cierdorns 1 von der nicht dargestellten Balanciermaschine aufgenommen.The counter torque, which exerts the friction of the rotating hollow body 3 on the balancing mandrel 1 , is absorbed by prismatic side surfaces 36 on the rear shaft end 35 of the balan cierdorns 1 by the balancing machine, not shown.

Reference list

11

Balancierdorn
Balancing pin

22nd

Schaft
shaft

33rd

Hohlkörper
Hollow body

44th

zentrale Bohrung
central hole

55

Aufnahmebereich
Recording area

66

axialer Anschlag
axial stop

77

Spielpassung
Match fit

88th

Längsachse, Achse
Longitudinal axis, axis

99

Kante
Edge

1010th

Abflachung
Flattening

1111

Führungs- und Abstützpunkt, oberer, vorn
Management and support point, upper, front

1212th

1313

Führungs- und Abstützpunkt, unterer, vorn
Management and support point, lower, front

1414

1515

statisches Luftlager
static air bearing

1616

Luftleitung
Air duct

1717th

radiale Bohrung
radial bore

1818th

Ölleitung
Oil pipe

1919th

koaxialer Luft- und Ölanschluss
coaxial air and oil connection

2020th

Kugelkalotte
Spherical cap

2121

Federring
Spring washer

2222

Hohlkugel
Hollow sphere

2323

Planlagerstelle
Planned depository

2424th

Luftkanal
Air duct

2525th

Verbindungsbohrung
Connecting hole

2626

Kreisschlitz
Circular slot

2727

Schicht
layer

2828

Quernut
Cross groove

2929

Gleiteinlage
Sliding insert

3030th

Längsnut
Longitudinal groove

3131

Befestigungskeil
Fastening wedge

3232

Schraube
screw

3333

Rollkörper, Rolle
Roll body, role

3434

Schaftende, vorderes
Front end

3535

Schaftende, hinteres
Rear end

3636

Seitenfläche
Side surface

1111

'Führungs- und Abstützpunkt, oberer, hinten
'' Guide and support point, upper, rear

1212th

1313

'Führungs- und Abstützpunkt, unterer, hinten
'' Guide and support point, lower, rear

1414

Claims

1. Balancing mandrel for receiving and guiding a balancing rotationally symmetrical hollow body in its central bore, which in turn is received by a balancing machine, consisting of

a) a shaft for receiving in the balancing machine,
b) a receiving area for the hollow body,
c) an axial stop for positioning the hollow body on the balancing mandrel,
d) a static air bearing arranged on the shaft side of the axial stop, which is connected to an air line formed in the interior of the balancing mandrel,
e) at least one pair above the longitudinal axis of the balancing mandrel, both in the front and in the rear half of the receiving area, arranged means for guiding and supporting the hollow body, each pair of these means being in a plane perpendicular to the longitudinal axis and the means for guiding and supporting the hollow body of each pair are arranged symmetrically to a plane through the longitudinal axis,
f) a plurality of radial bores opening onto the surface of the receiving area and communicating with an oil line arranged in the interior of the balancing mandrel,
g) an air and oil connection arranged at the machine end of the shaft, which is connected to the air line and the oil line,

characterized in that

a) the receiving area ( 5 ) of the balancing mandrel ( 1 ) above its longitudinal axis ( 8 ) is flattened in accordance with the bore geometry of the hollow body ( 3 ), the pairs of means for guiding and supporting the hollow body ( 3 ) as guide and support points ( 11 , 12 , 11 ', 12 ') are formed and are arranged on the lateral edges ( 9 ) of the flattened portion ( 10 ),
b) the plane to which each pair of guide and support points ( 11 , 12 , 11 ', 12 ') is arranged symmetrically, the vertical plane through the longitudinal axis ( 8 ) of the balancing mandrel ( 1 ), and that
c) the air line ( 16 ) and the oil line ( 18 ) are arranged coaxially on the machine-side end of the shaft ( 2 ).

2. Balancing mandrel according to claim 1, characterized in that the lateral edges ( 9 ) of the flattened portion ( 10 ) are rounded off.

3. balancing mandrel according to claim 1 or 2, characterized in that on the receiving area ( 5 ) a layer ( 27 ) is applied with good sliding properties.

4. balancing mandrel according to claim 1 or 2, characterized in that the receiving area ( 5 ) consists of a full hard material.

5. balancing mandrel according to claim 1 or 2, characterized in that in the receiving area ( 5 ), at least above half the longitudinal axis ( 8 ) two transverse grooves ( 28 ) are machined, in which sliding inserts ( 29 ) are arranged positively and radially adjustable, the guide and support points ( 11 , 12 , 11 ', 12 ') on the outer edges of the sliding inserts ( 29 ).

6. balancing mandrel according to claim 5, characterized in that in the receiving area ( 5 ) at least above the longitudinal axis ( 8 ) is formed a longitudinal groove ( 30 ) in which an adjustable fastening wedge ( 31 ) for the sliding inserts ( 29 ) is arranged non-positively.

7. balancing mandrel according to claim 6, characterized in that the fastening wedge ( 31 ) by screws ( 32 ) with the receiving area ( 5 ) of the balancing mandrel ( 1 ) is connected.

8. balancing mandrel according to one of claims 5 to 7, characterized in that the sliding inserts ( 29 ) consist of a plastic material.

9. balancing mandrel according to one of claims 1 to 8, characterized in that below its longitudinal axis ( 8 ) at least four further means for guiding and supporting the hollow body ( 3 ) symmetrically to the horizontal plane through the longitudinal axis ( 8 ) and arranged as a guide and support points ( 13 , 14 , 13 ', 14 ') are formed.

10. balancing mandrel for receiving and guiding a balancing rotationally symmetrical hollow body in its central bore, which in turn is received by a balancing machine, consisting of

characterized in that

a) at least four rolling bodies ( 33 ), which form the means for guiding and supporting the hollow body ( 3 ), are arranged on the receiving region ( 5 ) of the balancing mandrel ( 1 ), above the longitudinal axis ( 8 ),
b) the plane to which each pair of the means for guiding and supporting the hollow body ( 3 ) is arranged symmetrically, the vertical plane through the longitudinal axis ( 8 ) of the balancing mandrel ( 1 ), and that
c) the air line ( 16 ) and the oil line ( 18 ) at the machine end of the shaft ( 2 ) are arranged coaxially.

11. balancing mandrel according to one of claims 1 to 10, characterized in that the static air bearing ( 15 ) consists of egg ner spherical cap ( 20 ), which one of a Fe derring ( 21 ) held hollow ball ( 22 ) with flat bearing ( 23 ) wearing.

12. Balancing mandrel according to claim 11, characterized in that at least one air duct ( 24 ) connected to the air line ( 16 ) is arranged in the spherical cap ( 20 ), completely penetrating it, that the air line ( 16 ) is on the one hand between spherical cap ( 20 ) and hollow ball ( 22 ) and on the other via several, functionally connected to the air channel ( 24 ), arranged in the hollow ball ( 22 ) and this also completely penetrating, connecting bores ( 25 ) on the hollow body ( 3 ) carrying side of the hollow ball ( 22 ) opens into a circular slot ( 26 ).

13. Balancing mandrel according to one of claims 1 to 12, characterized in that the balancing mandrel ( 1 ) has a shaft end ( 34 , 35 ) on both sides, the front shaft end ( 34 ) having a smaller diameter than the receiving region ( 5 ) and at least one shaft end ( 35 ) is not rotatable on the balancing machine.