ITMI20090101A1 - BALANCING DEVICE FOR ROTARY BODIES - Google Patents

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ITMI20090101A1
ITMI20090101A1 IT000101A ITMI20090101A ITMI20090101A1 IT MI20090101 A1 ITMI20090101 A1 IT MI20090101A1 IT 000101 A IT000101 A IT 000101A IT MI20090101 A ITMI20090101 A IT MI20090101A IT MI20090101 A1 ITMI20090101 A1 IT MI20090101A1
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IT
Italy
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balancing device
motor
rolling elements
unbalanced
central axis
Prior art date
Application number
IT000101A
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Italian (it)
Inventor
Gianni Trionfetti
Original Assignee
Balance Systems Srl
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
    • B24B41/042Balancing mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0032Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine
    • B23Q11/0035Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine by adding or adjusting a mass, e.g. counterweights
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/30Compensating imbalance
    • G01M1/36Compensating imbalance by adjusting position of masses built-in the body to be tested

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Description

DESCRIZ IONE DESCRIPTION

DISPOSITIVO EQUILIBRATORE PER CORPI ROTANTI BALANCING DEVICE FOR ROTATING BODIES

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo equilibratore per corpi rotanti del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione. The present invention relates to a balancing device for rotating bodies of the type specified in the preamble of the first claim.

Sono attualmente noti i dispositivi equilibratori per corpi rotanti e in particolare per utensili di precisione, quali mole da rettifica e simili, che comprendono una porzione rotorica che viene posta in rotazione, attorno ad un asse, a elevate velocità angolari. Balancing devices for rotating bodies and in particular for precision tools, such as grinding wheels and the like, are currently known, which comprise a rotor portion which is rotated around an axis at high angular speeds.

I dispositivi equilibratori sono atti a equilibrare la stessa porzione rotorica, ossia a far si che il centro di massa di quest’ultima coincida sostanzialmente con l’asse di rotazione. The balancing devices are designed to balance the rotor portion itself, ie to ensure that the center of mass of the latter substantially coincides with the axis of rotation.

I dispositivi equilibratori sono necessari per impedire la creazione di forze centrifughe, generate da un eventuale squilibrio della stessa porzione rotorica, che possono portare al danneggiamento della macchina utensile che attiva la porzione rotorica, a una scorretta rilevazione di eventuali contatti tra la mola o l’utensile e il pezzo in lavorazione, a imprecisioni di lavorazione e ad altri inconvenienti ancora. The balancing devices are necessary to prevent the creation of centrifugal forces, generated by a possible imbalance of the rotor portion itself, which can lead to damage to the machine tool that activates the rotor portion, to an incorrect detection of any contacts between the grinding wheel or the ™ tool and workpiece, to machining inaccuracies and other drawbacks.

Gli stessi dispositivi equilibratori sono posti all’intero o solidalmente alla porzione rotorica e comprendono masse disassate posizionabili da motori interni in posizioni tali da realizzare uno squilibrio nullo o uguale e contrario allo squilibrio della rimanente parte della porzione rotorica, così da equilibrare quest’ultima. The same balancing devices are placed entirely or integrally with the rotor portion and include offset masses that can be positioned by internal motors in positions such as to create a zero or equal and opposite imbalance to the unbalance of the remaining part of the rotor portion, so as to balance this. ™ last.

Essi sono generalmente di forma sostanzialmente cilindrica e posti in modo che l’asse del cilindro sia coincidente con l’asse di rotazione del dispositivo equilibratore, così da poter presentare configurazioni con squilibrio nullo se la porzione rotorica à ̈ già di per sé equilibrata. They are generally substantially cylindrical in shape and placed so that the axis of the cylinder coincides with the axis of rotation of the balancing device, so as to be able to present configurations with zero imbalance if the rotor portion is already in itself © balanced.

In alcuni casi, tuttavia, lo spazio in prossimità dell’asse del cilindro risulta impegnato dal mandrino dell’utensile o dall’albero posto in rotazione. In some cases, however, the space near the cylinder axis is occupied by the tool spindle or by the rotating shaft.

In tali casi, l’equilibratore deve avere una struttura anulare, con asse coincidente con l’asse di rotazione. La forma ad anello à ̈ inoltre opportuna in altri casi, in particolare quando à ̈ richiesta una frequente sostituzione dell’utensile o della mola. In such cases, the balancer must have an annular structure, with an axis coinciding with the rotation axis. The ring shape is also suitable in other cases, in particular when frequent replacement of the tool or grinding wheel is required.

I detti dispositivi equilibratori di tipo noto comportano importanti inconvenienti. Infatti, quando l’equilibratore ha una forma anulare, i motori dello stesso equilibratore sono posti in posizione eccentrica. In tale posizione i motori subiscono continue sollecitazioni centrifughe che accorciano la durata degli stessi. Sono inoltre necessari motori aventi potenza e coppia relativamente elevata per movimentare le dette masse disassate. Said known balancing devices entail important drawbacks. In fact, when the balancer has an annular shape, the motors of the same balancer are placed in an eccentric position. In this position the motors are subjected to continuous centrifugal stresses which shorten their life. Motors with relatively high power and torque are also required to move said offset masses.

Il detto inconveniente à ̈ stato parzialmente ovviato da dispositivi equilibratori che comprendono motori, o sistemi di bilanciamento, in parte esterni. This drawback has been partially obviated by balancing devices which include partly external motors or balancing systems.

In particolare sono previsti dei sistemi esterni fissi atti a riempire con fluidi parti rotoriche dell’equilibratore, così che la massa del fluido equilibri la porzione rotorica della macchina utensile. In particular, fixed external systems are provided for filling rotor parts of the balancer with fluids, so that the mass of the fluid balances the rotor portion of the machine tool.

Inoltre possono essere previste masse poste in posizione eccentrica da sistemi frenanti esterni alla porzione rotorica. Furthermore, masses placed in an eccentric position by braking systems external to the rotor portion can be provided.

Tali soluzioni sono tuttavia molto complesse e costose e inoltre non sufficientemente precise. However, these solutions are very complex and expensive and also not sufficiently precise.

In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ ideare un dispositivo equilibratore per corpi rotanti in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati. In this situation, the technical task underlying the present invention is to devise a balancing device for rotating bodies capable of substantially obviating the aforementioned drawbacks.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ realizzare un dispositivo equilibratore di forma anulare in cui il motore non sia posto in posizione eccentrica. Another object of the invention is to provide an annular-shaped balancing device in which the motor is not placed in an eccentric position.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ ottenere un dispositivo equilibratore semplice, economico e di elevata precisione. A further object of the invention is to obtain a simple, economical and high precision balancing device.

Il compito tecnico e gli scopi prefissati sono risolti da un dispositivo equilibratore per corpi rotanti del tipo descritto nella prima rivendicazione. The technical task and the intended aims are solved by a balancing device for rotating bodies of the type described in the first claim.

Soluzioni preferite e vantaggiose sono evidenziate nelle altre rivendicazioni, nel testo e nei disegni. Preferred and advantageous solutions are highlighted in the other claims, in the text and in the drawings.

Le caratteristiche ed i vantaggi dell’invenzione sono di seguito meglio chiariti dalla descrizione dettagliata di una esecuzione preferita dell’invenzione, con riferimento agli uniti disegni, nei quali: The characteristics and advantages of the invention are better clarified below by the detailed description of a preferred embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which:

la Fig. 1 mostra una macchina utensile includente una mola e un dispositivo equilibratore secondo l’invenzione; Fig. 1 shows a machine tool including a grinding wheel and a balancing device according to the invention;

la Fig. 2 illustra una sezione frontale del dispositivo equilibratore; e Fig. 2 shows a front section of the balancing device; And

la Fig. 3 evidenzia una sezione assiale del dispositivo equilibratore. Fig. 3 shows an axial section of the balancing device.

Con riferimento alle Figure citate, il dispositivo equilibratore secondo l'invenzione à ̈ globalmente indicato con il numero 1. With reference to the aforementioned Figures, the balancing device according to the invention is globally indicated with the number 1.

Esso à ̈ atto a essere posto su di una macchina utensile 100 comprendente un utensile in rotazione 102, in particolare una mola da rettifica, posto in rotazione insieme con una porzione rotorica 101 intorno ad un asse di rotazione 101a, e una porzione statorica 103, fissa. It is adapted to be placed on a machine tool 100 comprising a rotating tool 102, in particular a grinding wheel, placed in rotation together with a rotor portion 101 around a rotation axis 101a, and a stator portion 103, fixed.

Il dispositivo equilibratore 1 comprende una parte mobile 1a atta a essere posta solidalmente alla porzione rotorica 101 e quindi a far parte della stessa, e una parte stabile 1b, atta a far parte della porzione statorica 103 dell’utensile. Inoltre il dispositivo equilibratore 1 à ̈ atto a equilibrare la porzione rotorica. The balancing device 1 comprises a movable part 1a able to be placed integrally with the rotor portion 101 and therefore to be part of it, and a stable part 1b, able to be part of the stator portion 103 of the tool. Furthermore, the balancing device 1 is adapted to balance the rotor portion.

Con il termine equilibrare si intende far coincidere, o avvicinare il più possibile, il centro di massa della porzione rotorica 101 comprendente la parte mobile 1a del dispositivo equilibratore 1 con l’asse di rotazione 101a. Conseguentemente un corpo equilibrato non genera forze centrifughe che possono creare malfunzionamenti, difetti di lavorazione e altri noti inconvenienti. The term equilibrate means making the center of mass of the rotor portion 101 comprising the mobile part 1a of the balancing device 1 coincide, or approach as close as possible, with the axis of rotation 101a. Consequently, a balanced body does not generate centrifugal forces which can create malfunctions, manufacturing defects and other known drawbacks.

La parte mobile 1a del dispositivo equilibratore 1 ha una struttura anulare dotata di un asse centrale 1c, atto a essere posto in corrispondenza dell’asse di rotazione 101a. The mobile part 1a of the balancing device 1 has an annular structure provided with a central axis 1c, able to be placed in correspondence with the rotation axis 101a.

Essa à ̈ quindi posta in rotazione insieme alla porzione rotorica 101 e tutti gli elementi posti nella stessa parte mobile 1a sono in rotazione insieme alla stessa. Per semplificazione può essere preso in considerazione un sistema di riferimento rotante solidale alla porzione rotorica 101. It is therefore set in rotation together with the rotor portion 101 and all the elements placed in the same mobile part 1a are in rotation together with it. For simplification, a rotating reference system integral with the rotor portion 101 can be taken into consideration.

La stessa parte mobile 1a comprende, per sommi capi, almeno due, e preferibilmente soltanto due, corpi squilibrati 2, a loro volta ruotabili intorno allo stesso asse centrale 1c in riferimento al detto sistema di riferimento rotante solidale alla porzione rotorica 101, e mezzi motori 3 atti a ruotare i corpi squilibrati 2. The same mobile part 1a comprises, broadly speaking, at least two, and preferably only two, unbalanced bodies 2, in turn rotatable around the same central axis 1c with reference to said rotating reference system integral with the rotor portion 101, and motor means 3 designed to rotate unbalanced bodies 2.

I corpi squilibrati 2 sono singolarmente squilibrati rispetto all’asse centrale 1c ed essendo mobili sono atti a creare uno squilibrio uguale o contrario rispetto allo squilibrio della porzione rotorica 101, oppure a equilibrarsi reciprocamente, se la porzione rotorica 101 non presenta squilibri. The unbalanced bodies 2 are singularly unbalanced with respect to the central axis 1c and being mobile they are able to create an unbalance equal to or opposite to the unbalance of the rotor portion 101, or to balance each other, if the rotor portion 101 does not present unbalances.

In particolare, la parte mobile 1a comprende dei cuscinetti rotazionali 4 di forma anulare e comprendenti una parte ruotabile 4a, mossa da detti mezzi motori 3, e una parte fissa 4b, in riferimento al detto sistema di riferimento rotante solidale alla porzione rotorica 101. In particular, the movable part 1a comprises annular rotational bearings 4 and comprising a rotatable part 4a, moved by said motor means 3, and a fixed part 4b, with reference to said rotating reference system integral with the rotor portion 101.

Le dette parti sono fisse e ruotabili sempre in riferimento al detto sistema di ri ferimento rotante solidale alla porzione rotorica 101, quindi sia la parte ruotabile 4a che la parte fissa 4b sono in rotazione insieme alla porzione rotorica 101, ed inoltre la parte ruotabile 4a à ̈ a sua volta ruotabile rispetto al sistema di riferimento in rotazione della porzione rotorica 101. The said parts are fixed and rotatable always with reference to the said rotating reference system integral with the rotor portion 101, therefore both the rotor part 4a and the fixed part 4b are in rotation together with the rotor portion 101, and also the rotor part 4a à It is in turn rotatable with respect to the rotating reference system of the rotor portion 101.

Ognuno dei cuscinetti rotazionali 4 comprende una parte ruotabile 4a squilibrata rispetto a detto asse centrale 1c e costituisce quindi una corpo squilibrato 2. Sono pertanto presenti due cuscinetti rotazionali 4 costituenti le due corpi squilibrati 2. Each of the rotational bearings 4 comprises a rotational part 4a unbalanced with respect to said central axis 1c and therefore constitutes an unbalanced body 2. There are therefore two rotational bearings 4 constituting the two unbalanced bodies 2.

Ogni parte ruotabile 4a à ̈ in particolare composta da corpi volventi 5, quali in particolare sferette o rullini, e da un anello mobile 6, preferibilmente posto all’interno del cuscinetto rotazionale 4. La parte fissa 4b à ̈ invece costituita da un anello fisso 7. Each rotatable part 4a is in particular composed of rolling bodies 5, such as in particular spheres or rollers, and by a movable ring 6, preferably placed inside the rotational bearing 4. The fixed part 4b is instead constituted by a ring fixed 7.

Inoltre, lo squilibrio dei corpi squilibrati 2 à ̈ preferibilmente realizzato da una pluralità di elementi volventi 5, inclusi nella parte ruotabile 4a dei cuscinetti rotazionali 4, nell’insieme squilibrati. Furthermore, the unbalance of the unbalanced bodies 2 is preferably achieved by a plurality of rolling elements 5, included in the rotatable part 4a of the rotational bearings 4, which are as a whole unbalanced.

In particolare, gli elementi volventi 5 sono disposti simmetricamente ma hanno masse differenti tra loro. In particular, the rolling elements 5 are arranged symmetrically but have different masses from each other.

In alternativa, gli elementi volventi 5 sono posizionati asimmetricamente. Ad esempio possono mancare alcuni elementi volventi o essere posti in posizioni non simmetriche. Alternatively, the rolling elements 5 are positioned asymmetrically. For example, some rolling elements may be missing or be placed in non-symmetrical positions.

Una soluzione particolarmente preferita prevede che gli elementi volventi 5 siano tutti di forme e dimensioni sostanzialmente identiche e di densità differenti. Possono, infatti, essere previsti un certo numero di elementi volventi 5, e preferibilmente metà degli elementi volventi 5, in materiali con densità superiori a 10 kg/dm<3>e i rimanti elementi volventi 5 con densità inferiori a 4 kg/dm<3>. A particularly preferred solution provides that the rolling elements 5 are all of substantially identical shapes and sizes and of different densities. In fact, a certain number of rolling elements 5 can be provided, and preferably half of the rolling elements 5, in materials with densities higher than 10 kg / dm <3> and the remaining rolling elements 5 with densities lower than 4 kg / dm <3 >.

Ad esempio possono essere previsti elementi volventi 5 in lega di titanio o in ceramica, materiali aventi densità all’incirca compresa tra 3 e 4 kg/dm<3>, e i rimanenti in carburo di tungsteno, avente densità all’incirca prossima a 14 kg/dm<3>. Più in particolare possono essere previste metà sfere in un primo materiale e metà in un secondo, come illustrato in Fig.3. For example, rolling elements 5 in titanium alloy or ceramic can be provided, materials with densities approximately between 3 and 4 kg / dm <3>, and the remaining elements in tungsten carbide, having a density approximately close to 14 kg / dm <3>. More specifically, half spheres can be provided in a first material and half in a second, as illustrated in Fig.3.

In alternativa lo squilibrio potrebbe essere posto in una porzione differente della parte ruotabile 4a quale in particolare l’anello mobile 6. Alternatively, the unbalance could be placed in a different portion of the rotatable part 4a such as in particular the mobile ring 6.

I mezzi motori 3, che sono anch’essi solidali alla parte mobile 1a e quindi in rotazione rispetto alla porzione rotorica 101, sono preferibilmente costituiti da motori elettrici di forma anulare con centro di massa sostanzialmente giacente sull’asse centrale 1c. The motor means 3, which are also integral with the mobile part 1a and therefore in rotation with respect to the rotor portion 101, are preferably constituted by annular-shaped electric motors with a center of mass substantially lying on the central axis 1c.

Ogni motore elettrico di forma anulare à ̈ quindi di per sé equilibrato e non soggetto a dannosi sforzi centrifughi. Each annular-shaped electric motor is therefore balanced in itself and not subject to harmful centrifugal forces.

I detti motori comprendono un rotore 3a e uno statore 3b. Said motors comprise a rotor 3a and a stator 3b.

In particolare lo statore 3b à ̈ solidale alla porzione rotorica 101, e connesso a una flangia centrale 8, atta a consentire la connessione meccanica della parte mobile 1a del dispositivo equilibratore 1 alla porzione rotorica 101. Diversamente il rotore 3a à ̈ opportunamente collegato alla parte ruotabile 4a dei cuscinetti rotazionali 4, in particolare all’anello mobile 6. Esso à ̈ quindi ruotabile rispetto al sistema di riferimento in rotazione della porzione rotorica 101. In particular, the stator 3b is integral with the rotor portion 101, and connected to a central flange 8, suitable for allowing the mechanical connection of the mobile part 1a of the balancing device 1 to the rotor portion 101. Otherwise the rotor 3a is suitably connected to the 4a of the rotational bearings 4, in particular to the movable ring 6. It is therefore rotatable with respect to the rotating reference system of the rotor portion 101.

Ogni motore elettrico à ̈ opportunamente scelto tra un motore di tipo passo-passo, un motore di tipo torque, detto anche motore coppia, un motore di tipo piezoelettrico, sia ad anello che lineare che ad ente, o, infine, un motore di tipo magnetorestrittivo, ossia atto a sfruttare l’effetto magnetorestrittivo di alcuni materiali. Each electric motor is suitably chosen from a stepping motor, a torque motor, also known as a torque motor, a piezoelectric motor, both ring, linear and body, or, finally, a motor of the magnetorestrictive, ie able to exploit the magnetorestrictive effect of some materials.

Tutte e tre le tipologie consentono, infatti, la realizzazione di motori anulari a elevata precisione. All three types allow, in fact, the creation of high precision annular motors.

La parte mobile 1a comprende, inoltre, un contenitore esterno 9, preferibilmente solidale alla flangia centrale 8 e all’anello fisso 7. The movable part 1a also comprises an external container 9, preferably integral with the central flange 8 and with the fixed ring 7.

Essa à ̈ connessa elettricamente alla parte stabile 1b per mezzo di un accoppiamento a induzione elettromagnetica 10, comprendente una o più bobine prime bobine 10a inserite nella parte mobile 1a e una o più seconde bobine 10b inserita nella parte fissa 1b. It is electrically connected to the stable part 1b by means of an electromagnetic induction coupling 10, comprising one or more coils, first coils 10a inserted in the mobile part 1a and one or more second coils 10b inserted in the fixed part 1b.

Le prime bobine 10a sono elettricamente connesse ai mezzi motori 3, preferibilmente tramite un ulteriore dispositivo in seguito precisato, mentre le seconde bobine 10b sono connesse a una fonte di corrente elettrica, quale una rete elettrica o un generatore. The first coils 10a are electrically connected to the motor means 3, preferably by means of a further device specified hereinafter, while the second coils 10b are connected to an electric current source, such as an electric network or a generator.

La parte mobile 1a comprende inoltre sensore di vibrazioni 12 atto a rilevare eventuali vibrazioni dovute in particolare al contatto tra l’utensile in rotazione 102 e il pezzo in lavorazione. The movable part 1a also comprises a vibration sensor 12 suitable for detecting any vibrations due in particular to the contact between the rotating tool 102 and the workpiece.

Infine, la parte mobile 1a, comprende opportunamente un dispositivo elettronico di gestione 11, costituito da una scheda elettronica o simile. Finally, the mobile part 1a conveniently comprises an electronic management device 11, consisting of an electronic card or the like.

Il dispositivo elettronico 11 Ã ̈ preferibilmente connesso, tramite cavi elettrici o simili, al sensore di vibrazione 12, alle prime bobine 10a, agli statori 3b dei mezzi motori 3 e a sensori di posizione, atti a rilevare la posizione angolare dei corpi squilibrati 2 e posti sugli stessi o solidalmente agli stessi. The electronic device 11 is preferably connected, by means of electric cables or the like, to the vibration sensor 12, to the first coils 10a, to the stators 3b of the motor means 3 and to position sensors, suitable for detecting the angular position of the unbalanced bodies 2 and placed on the same or jointly with them.

Il dispositivo elettronico 11 comprende, inoltre, mezzi di trasmissione a distanza di segnali, costituiti da un ulteriore accoppiamento a induzione o da altri mezzi atti a trasmettere segnali dalla parte mobile 1a a un centro di controllo 104 fisso e costituito ad esempio da un elaboratore elettronico. The electronic device 11 also comprises means for the remote transmission of signals, consisting of a further induction coupling or other means suitable for transmitting signals from the mobile part 1a to a fixed control center 104 consisting for example of an electronic processor .

La parte fissa 1b à ̈ strutturalmente costituita da un ulteriore struttura ad anello, affiancata alla porzione mobile 1a e a circa 1 mm di distanza dalla stessa. In alternativa la porzione mobile 1a à ̈ a porzione di anello o altro. The fixed part 1b is structurally constituted by a further ring structure, flanked by the mobile portion 1a and about 1 mm away from it. Alternatively, the movable portion 1a is a portion of a ring or other.

La macchina utensile 100 comprende, infine, un sensore di squilibri 13, atto a rilevare eventuali squilibri della porzione rotorica 101, posto solidalmente alla porzione statorica 103 e anch’esso collegato all’elaboratore elettronico 104. Il funzionamento del dispositivo equilibratore 1, sopra descritto in termini strutturali à ̈ il seguente. Finally, the machine tool 100 comprises an unbalance sensor 13, suitable for detecting any unbalance of the rotor portion 101, placed integrally with the stator portion 103 and also connected to the electronic processor 104. The operation of the balancing device 1, described above in structural terms is the following.

Quando la macchina utensile 100 Ã ̈ attivata la porzione rotorica 101 Ã ̈ posta in rotazione. When the machine tool 100 is activated, the rotor portion 101 is set in rotation.

Se ci sono squilibri, il sensore di squilibri 13 li rileva e trasmette le informazioni al centro di controllo 104, il quale trasmette le informazioni al dispositivo elettronico di gestione 11. Quest’ultimo attiva i mezzi motori 3 attraverso l’energia elettrica fornita dall’accoppiamento a induzione elettromagnetica 10. If there are imbalances, the imbalance sensor 13 detects them and transmits the information to the control center 104, which transmits the information to the electronic management device 11. The latter activates the motor means 3 through the electricity supplied by electromagnetic induction coupling 10.

I mezzi motori 3 ruotano i corpi squilibrati 2 che riequilibrano la porzione rotorica 101. The motor means 3 rotate the unbalanced bodies 2 which rebalance the rotor portion 101.

In particolare lo statore 3b dei mezzi motori 3 attiva il rotore 3a che ruota insieme all’anello mobile 6 a sua volta collegato agli elementi volventi 5. In particular, the stator 3b of the motor means 3 activates the rotor 3a which rotates together with the mobile ring 6 in turn connected to the rolling elements 5.

In particolare, i cuscinetti rotazionali 4 sono realizzati e dimensionati in modo tale che ad una rotazione completa degli elementi volventi 5 intorno all’asse centrale 1c, corrispondano almeno due rotazioni complete dell’anello mobile 6 intorno all’asse centrale 1c. In particular, the rotational bearings 4 are made and dimensioned in such a way that at least two complete rotations of the movable ring 6 around the central axis 1c correspond to one complete rotation of the rolling elements 5 around the central axis 1c.

Gli elementi volventi 5, che nell’insieme costituiscono una corpo squilibrato 2, sono quindi posti in modo da creare uno squilibrio uguale e contrario allo squilibrio percepito dal sensore di squilibri 13 e riequilibrano quindi la porzione rotorica 101. The rolling elements 5, which together constitute an unbalanced body 2, are therefore placed in such a way as to create an unbalance equal to and opposite to the unbalance perceived by the unbalance sensor 13 and thus rebalance the rotor portion 101.

Il dispositivo equilibratore 1 secondo l’invenzione consegue importanti vantaggi. Infatti, lo stesso, a causa della sua particolare struttura, consente di utilizzare motori elettrici anulari che non presentano gli inconvenienti della tecnica nota. Tali motori sono utilizzabili in particolare a causa del fatto che l’attrito di movimentazione dei corpi squilibrati 2 à ̈ molto ridotto, visto che gli stessi sono costituite dalla parte ruotabile 4a dei cuscinetti rotazionali 4. The balancing device 1 according to the invention achieves important advantages. In fact, due to its particular structure, it allows to use annular electric motors which do not have the drawbacks of the known art. These motors can be used in particular due to the fact that the movement friction of the unbalanced bodies 2 is very low, since they consist of the rotating part 4a of the rotational bearings 4.

Inoltre, quando i corpi squilibrati 2 sono costituiti dagli elementi volventi 5, la demoltiplicazione dello spostamento tra il rotore 3a e gli elementi volventi 5 comporta una conseguente minor coppia necessaria alla movimentazione dei corpi squilibrati 2. Furthermore, when the unbalanced bodies 2 are constituted by the rolling elements 5, the reduction of the displacement between the rotor 3a and the rolling elements 5 results in a consequent lower torque necessary for the movement of the unbalanced bodies 2.

Lo stesso à ̈ inoltre molto preciso, a causa dei particolari mezzi motori 3 indicati, ed economico. The same is also very precise, due to the particular motor means 3 indicated, and economical.

L'invenzione à ̈ suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo. Tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti ed i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi. The invention is susceptible of variants falling within the scope of the inventive concept. All the details can be replaced by equivalent elements and the materials, shapes and dimensions can be any.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo equilibratore (1) per corpi rotanti, atto ad essere posizionato su una macchina utensile (100) e comprendente una porzione rotorica (101) atta ad essere posta in rotazione attorno ad un asse di rotazione (101a), - detto dispositivo equilibratore (1) comprendendo una parte mobile (1a) avente una struttura anulare dotata di un asse centrale (1c), ed atta ad essere posta in corrispondenza di detto asse di rotazione (101a), - detta parte mobile (1a) comprendendo: †almeno due corpi squilibrati (2), singolarmente squilibrati rispetto a detto asse centrale (1c), ruotabili intorno a detto asse centrale (1c) e in riferimento a detta parte mobile (1a), †mezzi motori (3) atti a ruotare detti corpi squilibrati (2), e caratterizzato dal fatto di comprendere †cuscinetti rotazionali (4) comprendenti una parte ruotabile (4a), mossa da detti mezzi motori (3) e una parte fissa (4b) in riferimento a detta parte mobile (1a), †e dal fatto che ognuno di detti corpi squilibrati (2) à ̈ costituito da detta parte ruotabile (4a) di uno di detti cuscinetti rotazionali (4) comprendente uno squilibrio rispetto a detto asse centrale (1c). CLAIMS 1) Balancing device (1) for rotating bodies, adapted to be positioned on a machine tool (100) and comprising a rotor portion (101) adapted to be rotated around a rotation axis (101a), - said balancing device (1) comprising a movable part (1a) having an annular structure provided with a central axis (1c), and able to be placed in correspondence with said rotation axis (101a), - said movable part (1a) comprising: â € at least two unbalanced bodies (2), singularly unbalanced with respect to said central axis (1c), rotatable around said central axis (1c) and with reference to said movable part (1a), - motor means (3) adapted to rotate said unbalanced bodies (2), e characterized by the fact of understanding - rotational bearings (4) comprising a rotatable part (4a), moved by said motor means (3) and a fixed part (4b) with reference to said movable part (1a), and in that each of said unbalanced bodies (2) is constituted by said rotatable part (4a) of one of said rotational bearings (4) comprising an imbalance with respect to said central axis (1c). 2) Dispositivo equilibratore (1) per secondo la rivendicazione 1, in cui detta parte ruotabile (4a) di detti cuscinetti rotazionali (4) comprende una pluralità di elementi volventi (5) ed in cui detto squilibrio di detta parte ruotabile (4a) à ̈ costituito dalla presenza di elementi volventi (5) nell’insieme squilibrati. 2) Balancing device (1) according to claim 1, wherein said rotatable part (4a) of said rotational bearings (4) comprises a plurality of rolling elements (5) and wherein said unbalance of said rotatable part (4a) is It consists of the presence of rolling elements (5) which are unbalanced as a whole. 3) Dispositivo equilibratore (1) secondo la rivendicazione 2, in cui detti cu scinetti rotazionali (4) comprendono elementi volventi (5) di masse differenti. 3) Balancing device (1) according to claim 2, wherein said rotational bearings (4) comprise rolling elements (5) of different masses. 4) Dispositivo equilibratore (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detti elementi volventi (5) sono di forma sostanzialmente identica e realizzati in materiali a densità differenti. 4) Balancing device (1) according to claim 3, in which said rolling elements (5) are of substantially identical shape and made of materials with different densities. 5) Dispositivo equilibratore (1) secondo la rivendicazione 4, in cui alcuni di detti elementi volventi (5) hanno densità superiore a 10 kg/dm<3>e altri hanno densità inferiore a 4 kg/dm<3>. 5) Balancing device (1) according to claim 4, wherein some of said rolling elements (5) have a density higher than 10 kg / dm <3> and others have a density lower than 4 kg / dm <3>. 6) Dispositivo equilibratore (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi motori (3) comprendono almeno un motore elettrico di forma anulare con centro di massa sostanzialmente giacente su detto asse centrale (1c). 6) Balancing device (1) according to one or more of the preceding claims, wherein said motor means (3) comprise at least one electric motor of annular shape with center of mass substantially lying on said central axis (1c). 7) Dispositivo equilibratore (1) secondo la rivendicazione 6, in cui detto motore elettrico à ̈ un motore di tipo passo-passo. 7) Balancing device (1) according to claim 6, wherein said electric motor is a stepper type motor. 8) Dispositivo equilibratore (1) secondo la rivendicazione 6, in cui detto motore elettrico à ̈ un motore di tipo torque. 8) Balancing device (1) according to claim 6, wherein said electric motor is a torque type motor. 9) Dispositivo equilibratore (1) secondo la rivendicazione 6, in cui detto motore elettrico à ̈ un motore di tipo piezoelettrico. 9) Balancing device (1) according to claim 6, wherein said electric motor is a motor of the piezoelectric type. 10) Dispositivo equilibratore (1) secondo la rivendicazione 6, in cui detto motore elettrico à ̈ un motore di tipo magnetorestrittivo. 10) Balancing device (1) according to claim 6, wherein said electric motor is a magnetorestrictive type motor. 11) Dispositivo equilibratore (1) secondo una o più delle rivendicazioni 6 - 9, in cui ognuno di detti motori elettrici comprende un rotore (3a) solidale a detta parte ruotabile (4a) di detti cuscinetti rotazionali (4).11) Balancing device (1) according to one or more of claims 6 - 9, wherein each of said electric motors comprises a rotor (3a) integral with said rotatable part (4a) of said rotational bearings (4).
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EP4105514A1 (en) * 2021-06-17 2022-12-21 Hofmann Mess- und Auswuchttechnik GmbH & Co. KG Automatic balancing device featuring a compact axial arrangement

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