DE590759C

DE590759C - Method and device for centering rotating parts, in particular crankshafts o.

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Publication number: DE590759C
Application number: DESCH94978D
Authority: DE
Original assignee: Darmstadt Maschf GmbH; EISENGIESSEREI; HANS HEYMANN DR ING; Carl Schenck AG
Current assignee: Darmstadt Maschf GmbH; EISENGIESSEREI; HANS HEYMANN DR ING; Carl Schenck AG
Priority date: 1931-08-06
Filing date: 1931-08-06
Publication date: 1934-01-12

Description

Verfahren und Einrichtung zur Zentrierung von umlaufenden Teilen, insbesondere von Kurbelwellen o. dgl. Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um umlaufende Teile, insbesondere Kurbelwellen o. dgl., vor dem letzten Bearbeitungsvorgang, also beispielsweise in vorgeschmiedetem Zustand, zu zentrieren, und zwar in neuartiger Weise zu dem Zwecke; um eine möglichst schwingungsfreie Rotation des fertig bearbeiteten Teiles zu erreichen, ohne daß eine nachträgliche Auswuchtung erforderlich ist. Während bei den bisher bekannten Zentrierverfahren in der Regel der umlaufende, aber nicht schwingbar gelagerte Körper so eingestellt wird, daß. die Rotationsachse mit der Figurenachse (Symmetrieachse)' zusammenfällt, und die Zentriermarken in Richtung dieser letzteren angebracht werden, wird gemäß der Erfindung der zu zentrierende Körper schwingbar gelagert und in Rotation versetzt, und die Zentrierbohrungen werden, sobald der Körper um seine mit der Hauptträgheitsachse (freien Achse) zusammenfallende Rotationsachse schwingungsfrei umläuft, in Richtung dieser Hauptträgheitsachse angebracht.Process and device for centering rotating parts, In particular of crankshafts o. The like. The invention relates to a method to rotating Parts, in particular crankshafts or the like, before the last machining process, that is for example in the pre-forged condition to center, in a new way Way for the purpose; To ensure that the finished machined can be rotated with as little vibration as possible Achieve part without a subsequent balancing is required. While with the previously known centering methods, as a rule, the rotating one, but not oscillating body is adjusted so that. the axis of rotation with the Figure axis (axis of symmetry) 'coincides, and the centering marks in the direction of the latter are attached, becomes the one to be centered according to the invention The body is mounted so that it can vibrate and is set in rotation, and the centering bores are as soon as the body coincides with the main axis of inertia (free axis) Rotation axis revolves vibration-free, attached in the direction of this main axis of inertia.

Es ist bekannt, daß der unruhige Lauf eines umlaufenden Teiles nicht allein durch die Unbalanc gegeben ist, sondern daß noch eine Reihe anderer, zum Teil wichtigerer Schwingungserreger berücksichtigt werden muß. In den meisten Fällen tritt jedenfalls die Unbalanc beispielsweise einer Kurbelwelle o. dgl. als Schwingungserreger ziemlich weit in den Hintergrund, verglichen mit Torsionsschwirigungen, Kräften zweiter Ordnung u. dgl., die beispielsweise durch den Gang einer Kolbenmaschine hervorgerufen werden. Durch die bekannte dynamische Auswuchtung des fertig bearbeiteten Teiles wird man daher den unruhigen Lauf der Kurbelwelle o.dgl. nur wenig verbessern können.It is known that the uneven running of a rotating part does not is given solely by the imbalance, but that a number of others, for Part of more important vibration exciters must be taken into account. In most cases In any case, the imbalance occurs, for example, of a crankshaft or the like as a vibration exciter quite far in the background, compared to torsional impulses, forces second order and the like, for example through the gear of a piston engine be evoked. Due to the well-known dynamic balancing of the finished Part one is therefore the restless running of the crankshaft or the like. improve only a little can.

Nach dem vorliegenden Erfindungsgedanken soll nun eine Zentrierung des noch nicht dem letzten Bearbeitungsvorgang unterworfenen Werkstücks in der Weise erfolgen, daß Schwingungen beim Umlaufen um die Verbindungslinie der beiden Zentrierbohrungen bei dem vorbearbeiteten Werkstück nicht auftreten können. Gelingt dies mit praktisch hinreichender Genauigkeit, dann können durch die nachträgliche Bearbeitung neue Unbalancen in größerem Ausmaß nicht entstehen, wenn dafür Sorge getragen wird, daß der letzte Bearbeitungsvorgang in mäßigen Grenzen gehalten wird. Klei--nere Unbalancen können aber aus den oben angegebenen Gründen vernachlässigt werden.According to the present inventive concept, a centering is now intended of the workpiece not yet subjected to the last machining process in this way occur that vibrations when rotating around the connecting line of the two centering holes cannot occur on the pre-machined workpiece. Can this be achieved practically With sufficient accuracy, new ones can then be created through subsequent processing Major imbalances do not arise if care is taken that the last machining process is kept within moderate limits. Minor imbalances but can be neglected for the reasons given above.

Es könnte der Fall eintreten, daß der zu zentrierende Körper derartig schlecht hergestellt ist, daß bei der nachträglichen Bearbeitung etwa an den Wellenzapfen ein Teil infolge ungünstiger Lage der freien Achse und damit der Zentrierung unbearbeitet bleibt. Auf diese Weise erhält man durch das Verfahren einen Gütemaßstab für die Vorbearbeitung. Auch können in einem solchen Falle vorher die Zentrierungen absichtlich falsch angebracht werden, wobei dann selbstverständlich eine nachträgliche dynamische Auswuchtung des fertig bearbeiteten Teiles stattfinden muß.It could happen that the body to be centered such is poorly made that in the subsequent processing about the shaft journal a part is unprocessed due to the unfavorable position of the free axis and thus the centering remain. In this way, the method gives a measure of quality for the Preprocessing. In such a case, the centering can also be done intentionally beforehand incorrectly attached, whereby then of course a subsequent one dynamic balancing of the finished part must take place.

Das Verfahren wird auf einer maschinellen Einrichtung durchgeführt, die irgendeiner beliebigen Wuchtmaschine in vielen Teilen, beispielsweise einer solchen nach Art der sogenannten Rahmenmaschinen, ähnlich ist, darüber hinaus jedoch noch verschiedene besondere Einzelteile besitzen muß.The procedure is carried out on a machine device, that of any balancing machine in many parts, for example one similar to those of the so-called frame machines, but beyond that must have various special items.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgedanke beispielsweise und schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i ein Ausführungsbeispiel einer maschinellen Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, während die Abb.,-;> bis q. die Verstellung der Achse zueinander in einem Beispiel deutlich machen. In der Abb. i stellt i den Rahmen einer an sich bekannten Auswuchtmaschine dar, der um die Schwingachse -- Pendelbewegungen ausführen kann. Diese Schwingachse -- ist beispielsweise durch Handräder 3 und Schraubenspindeln längs des Rahmens verstellbar. Mit dem Rahmen sind die beiden Lagerungsorgane für den zu zentrierenden Körper starr verbunden. Diese Lagerungsorgane bestehen hauptsächlich aus den Gehäuseteilen 5 bzw. 6, in denen je eine exzentrische Scheibe 7 bzw. 8 drehbar gelagert ist. In diesen exzentrisch gelagerten Scheiben befindet sich, ebenfalls exzentrisch gelagert, je ein Lagerungsorgan 9 bzw. io, beispielsweise ein Spannfutter o. dgl., welches den zu zentrierenden Körper ii festhält. Die exzentrischen Scheiben? bzw. $ können durch eine beliebige Vorrichtung, beispielsweise ein Schneckenrad o. dgl., beliebig verdreht werden. Ebenso können die Teile 9 bzw. io gedreht werden. Durch die Drehung dieser beiden letztgenannten Teile kann in weiten Grenzen jede beliebige Längsgerade, also auch die freie Achse, des zu zentrierenden Körpers in die Drehachse der beiden zentrisch laufenden Gehäuseteile 5 bzw. 6 gebracht werden. Der Arbeitsvorgang ist dabei etwa folgender Nachdem der zu zentrierende Körper in die Einrichtung eingesetzt ist, wird in der bei Auswuchtmaschinen bekannten Weise die Unbalancebene sowie die Größe der Unbalänc indiziert. Die Unbalancebene kann beispielsweise mit Hilfe des Markierindikators festgestellt werden. Die Verlagerung der freien Achse wird mittels Schwingungsmesser etwa nach dem Prinzip der Eichkurve ermittelt. Durch entsprechende Verstellung der beiden exzentrischen Teile wird sowohl am oberen als auch am unteren Lagerteil die freie Achse des zu zentrierenden Körpers in die Drehachse eingestellt und durch die sowohl durch die oberen als auch durch die unteren Lagerorgane durchgehenden Bohrer i2 bzw. 13 der zu zentrierende Körper angebohrt. Die Betätigung der Bohrer kann beispielsweise durch Hebel i¢ bzw. 15 erfolgen. Die Antriebsbewegung für den zu zentrierenden Körper, der selbstverständlich ebenso wie bei Auswuchtmaschinen während des Verfahrens rotieren muß, kann beispielsweise über eine elektromagnetische oder mechanische Kupplungseinrichtung 16 erfolgen. Durch diesen Antrieb kann auch gleichzeitig der Bohrer 13 angetrieben werden, der dann bei stillstehendem Körper gegen denselben geführt wird.In the drawings, the idea of the invention is shown as an example and schematically, namely Fig. I shows an embodiment of a mechanical device for performing the method, while Figs., -;> to q. make the adjustment of the axis to each other clear in an example. In Fig. I, i represents the frame of a balancing machine known per se, which can perform pendulum movements around the oscillation axis. This oscillating axis can be adjusted along the frame, for example by means of handwheels 3 and screw spindles. The two storage organs for the body to be centered are rigidly connected to the frame. These storage members consist mainly of the housing parts 5 and 6, in each of which an eccentric disk 7 and 8 is rotatably mounted. In these eccentrically mounted disks, there is also an eccentrically mounted mounting member 9 or 10, for example a chuck or the like, which holds the body ii to be centered. The eccentric discs? or $ can be rotated as desired by any device, for example a worm wheel or the like. The parts 9 or io can also be rotated. By rotating these two last-mentioned parts, any desired longitudinal straight line, including the free axis, of the body to be centered can be brought into the axis of rotation of the two centrally running housing parts 5 and 6, respectively. The working process is roughly as follows: After the body to be centered has been inserted into the device, the imbalance level and the size of the imbalance are indicated in the manner known from balancing machines. The imbalance level can be determined, for example, with the aid of the marking indicator. The displacement of the free axis is determined by means of a vibration meter according to the principle of the calibration curve. By appropriately adjusting the two eccentric parts, the free axis of the body to be centered is set in the axis of rotation on both the upper and the lower bearing part and the body to be centered is set by the drill bits i2 and 13 passing through both the upper and lower bearing members drilled. The drill can be actuated, for example, by lever i ¢ or 15 . The drive movement for the body to be centered, which of course has to rotate during the process as in the case of balancing machines, can take place, for example, via an electromagnetic or mechanical coupling device 16. This drive can also drive the drill 13 at the same time, which is then guided against the same when the body is stationary.

Das Ergebnis der Indizierung ist in Abb..@ niedergelegt. In dieser Zeichnung sind die beiden exzentrischen Teile dargestellt, und zwar ist 17 der innere Exzenter, 18 der äußere Exzenter und i9 das zentrisch laufende Gehäuse. Ferner ist darin die Kurbelwelle 2o schematisch angedeutet. Es sei angenommen, daß die Unbalancebene durch die Gerade A-B gekennzeichnet ist. Nach der Indizierung wird die Maschine stillgesetzt und durch Betätigung des Exzenters 18 die Einspannachse 2i so weit verlagert, daß sie sich mit der freien Achse a2 deckt. Dies ist in Abb. 3 dargestellt. Der Nullpunkt wird hierbei um die Strecke r räumlich verschoben: Diese Strecke bedeutet also das Maß für den Schlag. Nun muß noch die Kurbelwelle durch Betätigung des Exzenters 17 so weit gedreht werden, daß die freie Achse tatsächlich mit der Drehachse 23 des zentrisch laufenden Gehäuses ig zusammenfällt. Dies ist in Abb. 4. dargestellt. Sobald diese beiden Vorgänge erledigt sind, kann an dieser Stelle die Ankörnung mittels Bohrspindel erfolgen, da die Körnerspitze dann in der freien Achse der Kurbelwelle liegt.The result of the indexing is shown in Fig .. @. In this The drawing shows the two eccentric parts, 17 is the inner one Eccentric, 18 the outer eccentric and i9 the centric housing. Furthermore is therein the crankshaft 2o indicated schematically. Assume that the unbalance plane is indicated by the straight line A-B. After indexing, the machine will stopped and by actuating the eccentric 18, the clamping axis 2i so far shifted so that it coincides with the free axis a2. This is shown in Fig. 3. The zero point is spatially shifted by the distance r: This distance means so the measure for the stroke. Now the crankshaft has to be activated by actuating the eccentric 17 can be rotated so far that the free axis actually coincides with the axis of rotation 23 of the centrically running housing ig coincides. This is shown in Fig. 4. As soon as these two processes have been completed, the marking can be carried out at this point by means of a drilling spindle, since the center point is then in the free axis of the crankshaft lies.

Die Einstellung der freien Achse kann an Stelle der Exzenterbetätigung auch auf beliebige andere Weise erfolgen, beispielsweise etwa derart, daß der zu zentrierende Körper in einem Lagerring durch mehrere Verstellschrauben erfaßt wird, die radial angeordnet sind, so daß dieser Lagerring gegenüber einem zentrisch laufenden Lagerkopf in beliebiger Weise räumlich verstellt werden kann.The setting of the free axis can take the place of the eccentric actuation also take place in any other way, for example in such a way that the to centering body is detected in a bearing ring by several adjusting screws, which are arranged radially, so that this bearing ring compared to a centrally running one Bearing head can be adjusted spatially in any way.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for centering rotating parts, In particular of crankshafts o. The like., characterized in that the to be centered Body is swingably supported and set in rotation and that as soon as the body about its axis of rotation coinciding with the main axis of inertia runs, in the direction of which the centering holes are then made. a. procedure according to claim i, characterized in that the body to be centered on one oscillating arrangement in rotation and that the bearing points of Body according to the vibrations occurring in relation to the oscillating arrangement can be displaced in such a way that it is free of oscillation runs, whereupon the actual centering process by punching or punching on both sides Drilling takes place in the axis of rotation. 3. Facility for carrying out the procedure according to claim z and 2, characterized in that the storage organs for the to centering body on a swingable arrangement in the manner of a balancing machine are arranged and that they are an adjustment of the bearings to be centered Allow body with respect to a fixed axis of rotation. q .. establishment according to Claim 3, characterized in that in the direction of the axis of rotation in per se As is known, drilling devices are provided which have a punching of the center to be centered Allow body in the axis of rotation. 5. Device according to claim 3, characterized in that that the adjustment of the body to be centered within the storage organs in in a manner known per se by adjusting one with the body to be centered connected bearing ring with respect to a bearing head by means of adjusting screws or the like. he follows. 6. Device according to claim 3, characterized in that the adjustment of the body to be centered within the storage organs in per se known Way is done by adjusting one or more eccentric parts.