DE841802C - Auswuchtverfahren und Einrichtung zum Zentrieren umlaufender, unbearbeiteter Teile, insbesondere Kurbelwellen od. dgl. - Google Patents

Description

• Auswuchtverfahren und Einrichtung zum Zentrieren umlaufender, unbearbeiteter Teile, insbesondere Kurbelwellen od. dgl.
• In vielen Fällen der technischen Praxis werden umlaufende N'taschinenteile gegossen oder geschmiedet; sie bringen dadurch von Anbeginn ihrer herstellung an einen beachtlichen Massenfehler mit sich, der in ihrem Herstellungsverfahren begründet liegt. Dieser Fehler ist um so größer, je komplizierter die Form des umlaufenden Teiles, z. B. einer Kurbelwelle, ist. Wuchtet man derartige Teile nach der mechanischen Vorbearbeitung, also nach dem Drehen und Schleifen, so stellt man meistens sehr große Unwuchten fest, die sich nur noch mit Ätübe durch entsprecllende Massenkorrekturen am bereits fertig bearbeiteten Teil ausgleichen lassen.
• LTm diesen Schwierigkeiten auszuweichen, schlägt der Erfinder vor. den Rohling eines solchen Läufers derart zu zentrieren, daß seine Hauptträgheitsachse allein durch geeignete Zentrietung in die Drehachse verlegt wird. Es bleiben dann nur noch geringfügige Massenkorrekturen am Läufer übrig, wenn er l>ei seiner Bearbeitung die durch Zentrierbohrungen so festgelegte Trägheitsachse als Rotationsachse für die Bearbeitung benutzt.
• An sich sind derartige Verfahren der Zentrierung von Rohlingen während des Umlaufes bekannt. Diese Verfahren gründen aber durchweg darauf, daß eine spezielle Auswuchtmaschine verwendet werden muß, die Mittel zum gleichzeitigen Zentrieren des Rohlings zusätzlich besitzt. Bei derartigen Maschinen wird der Rohling von Hand oder motorisch so lange verstellt, bis sich die Träg- heitsachse in der Rotationsachse befindet> der \N'uchtkörper also als ausgewuchtet sich in der Auswuchtmaschine zeigt.
• Erfindungsgemäß wird hier ein anderer Weg vorgeschlagen: Um den Umweg über eine Spezialauswuchtmaschine zu umgehen, schlägt der Erfinder vor, eine den Wuchtkörper aufnehmende Rahmen konstruktion zu verwenden, die als solche in die l agerköpfe einer handelsüblichen Auswuchtmaschine eingelagert wird. Der Rohling des Rotationskörpers, der zelltriert werden soll, wird in diese Rahmenkonstruktion eingelegt und in ihr mit Hilfe von Klemmen festgehalten, so daß er mit dem Rahmen ein Ganzes darstellt, das sich als solches in der \Vuchtmaschine als ein Körper bewegt. Das erfindungsgemätl vorgeschlagene Verfahren gestattet, diesen aus Rahmen und Rohling zusammengesetzten Wuchtkörper nach den üblichen Regeln der Auswuchttechnik auszuwuchten, wobei für jede der beiden Endebenen ein cmg-Betrag ermittelt wird. tst, wie der Erfinder vorschlägt, die Rahmenkonstruktion selbst völlig unwuchtfrei, so beziehen sich die so gewonnenen cmg-Beträge allein auf den im Rahmen eingeschlossenen Rohling und stellen somit ein nach Richtung und Größe gekennzeichnetes Maß für die Exzentrizität seiner Trägheitsachse gegeniiber der durch die Rahmenkonstruktion festgelegten Rotationsachse dar. Nimmt man, dem neuen Verfahren entsprechend, nunmehr Rahmen und Rohling aus der Wuchtmaschine und legt ihn in seiner Geschlossenheit in eine der üblichen Zentrierbänke, so ist es möglich, jene Zentrierbohrungen am Rohling anzubringen, die seiner Haupttreägheitsachse entsprechen. Das Maß der Exzentrizität ergibt sich dabei durch Division des von der Wuchtmaschine angezeigten cmg-Betrages durch den lAetrag des Gewichtanteiles der jeweiligen Seite des 1<ohlings. Die Winkellage wird auf beiden Seiten mit Hilfe von Einstellringen markiert, wobei man iii der üblichen Weise die Winkelanzeige der Wuchtmaschine für die Einstellung dieser Markierung mitbenutzt.
• I)er \'orteil dieses Verfahrens ist demnach darin zu sehen, daß derartige Zentrierbohrungen lediglich durch Hinzunahme einer rahmenartigen Einrichtung zu irgendeiner der handelsüblichen Aus-.uchtmaschinen gewonnen werden können.
• An Hand der Zentrierung einer Kurbelwelle sei das Verfahren und die Einrichtung beispielsweise wie folgt beschrieben : Der Kurbelwellenrochling 2 wird in den Aufnahmerahmen I eingespannt und dieser seinerseits in die normale Auswuchtmaschine eingelegt. l)ie Kugellager 5 werden dabei in die Aufnahmepismen eingelegt, wodurch die Kurbelwellenenden in die Meßebenen der Auswuchtmaschine zu liegen kommen. Eine der üblichen Kupplunten 3. die sich an der umschließenden Rahmenkonstruktion befindet, gestattet nunmehr, den Kurbelwellenrohling 2 samt der Rahmenkonstruktion 1 in Umdrehungen zu versetzen, so daß die wuchttechnischen Messungen für beide Meßebenen vorgenommen werden können. Man erhält aus diesen messnngen für jedes Ende der Kurbelwellen je einen cmg-Betrag und einen NVinkel, der die Lage des Massenfehlers kennzeichnet.
• Aus der Beziehung: u#r##2 = A#e##2 ergibt sich e = u # r/A .
• Darin bedeuten u r das voll der Auswuchtmaschine in cmg gemessene Unwuchtmoment, A den Kurbelwellengewichtsanteil in der Meßebene und e die durch dieses Verfahren ermittelte Exzentrizität zwischen Rotations- und Trägheitsachse in der Meßebene.
• Eine nach diesem Verfahren vorgenommene Zentrierwuchtung, bei der die leiden Gewichtsanteile AI und Ar bekannt sind und bei der die beiden Unwuchtmomente ul r1 und u, rr gemessen werden, gestattet also, durch eine einfache Division nach obiger Gleichung jene Exzentrizitäten el und er auszurechnen oder in einer Tabelle abzulesen, die die Versetzung der gewuchteten Trägheitsachse zur Rotationsachse kennzeichnen. Die Werte e1 und e, sind mit Hilfe von Feinmeßgeräten (Meßuhren oder Mikrometerschrauben) an den Böcken einer der üblichen Zentriermaschinen einzustellen oder an den entsprechenden Rahmenenden oder Werkstückenden zu markieren, und es ist dann lediglich noch notwendig, unter Berücksichtigung der Winkellage die Bohrer der Zentrierbank durch die Köpfe der Rahmenkonstruktion hindurch in das Zapfmaterial des zu zentrierenden Rohlings einzubohren.
• Bei den beiden Wuchtläufen für die linke und rechte Seite sind die von der Wuchtmaschine gefundenen Winkellagen mit Hilfe voll Einstellringen 4 am Lagerteil der Rahmenkonstruktion I festgelegt worden. Diese beiden Einstellungen werden nacheinander in die Kichtung der Versetzung des Bohrers, z. B. horizontale Ebene, eingerichtet, damit die Werte ei und er auf die entsprechende Winkellage zu liegen kommen.
• PATENTANSPROCHE : I. Auswuchtverfahren zum Zentrieren eines umlaufenden Rohlings, insbesondere Kurbelwellenrohlings od. dgl., zum Zwecke der Zusammenlegung von Hauptträgheitsachse und Rotationsachse desselben, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auswiegen oder durch rechnerisches Verfahren die Auflagerdrücke an den Stirnflächen (Zentrierebenen) des Rohlings ermittelt und nach Einspannen des Rohlings in einen starren unwuchtfreien Rahmen durch eine normale Auswuchtung die Unwuchtmomente des Rohlings nach winkellage und Größe festgestellt werden, so daß man durch Division von Unwuchtmoment durch Auflagerdruck das Alaß für die Versetzung der Körperzentrierung erhält.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Auswuchtmaschine nach Richtung und Größe vermessene Rotationskörper, der sich seinerseits wieder aus dem Rohling und dem Rahmen zusammensetzt, als Ganzes auf eine Zentrierbank genommen wird. die die Möglichkeit besitzt, die gemenssenen Exzentrizitäten einzustellen.

   3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einell starren Rahmen darstellt, der freit von unwuchten ist und Möglichkeiten besitzt, um einen roh bearbeiteten Rotationskörper in sich einzulagern und festzuklemmen und außerdem als Ganzes mit diesem Rohling in die Lagerungen und Kupplungen einer üblichen Auswuchtmaschine eingelagert werden kann.

   4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerzapfen des Rahmens derart hohl ausgeführt sind, daß durch sie hindurch die Zentrierbohrer an die Stirnseite des zu zentrierenden Körpers herangeführt werden können.

   5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen auf jeder Stirnseite einen Einstellring besitzt, der gestattet, die Winkellage zu markieren, die mit der Auswuchtmaschine gefunden wurde.