NL9002664A - Balanceerinrichting voor een draaideel en werkwijze voor het vervaardigen hiervan. - Google Patents

Description

Balanceerinrichting voor een draaideel en werkwijze voor het vervaardigen hiervan.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een balanceerinrichting, en in het bijzonder op een balanceerinrichting van een hol draaideel, zoals een aandrijfas voor een motorvoertuig.

Balanceerinrichtingen die gebruik maken van contragewichten zijn op zichzelf in de techniek bekend. Verschillende inrichtingen zijn voorgesteld die berusten op het bevestigen van contragewichten op de plaats of plaatsen die zijn bepaald op balanceermachines die het te balanceren deel draaien. Deze machines zijn op zichzelf bekend, bijvoorbeeld in verbinding met het balanceren van wielen van automobielen waar contragewichten op vooraf bepaalde plaatsen op de velg van het wiel worden bevestigd.

Met de komst van aandrijfassen voor motorvoertuigen, die zijn vervaardigd van lichtgewicht metaal, zoals aluminium of aluminiumlegéring en die dienen te worden gebalanceerd, bestond de tot nu toe gebruikte werkwijze voor het balanceren van dergelijke aandrijfassen uit het lassen van contragewichten van vooraf bepaalde grootte en gewicht op vooraf bepaalde plaatsen. Dit type aandrijfas, in tegenstelling tot eerdere aandrijfassen, bezit een holle aluminium constructie en een grotere diametrale afmeting dan de eerdere massieve aandrijfassen. Omdat de aluminium aandrijfassen een wanddikte van ongeveer 2,2 mm bezitten, dienen de contragewichten aan het buitenoppervlak van het betreffende cilindrische eindstuk van de kruiskoppeling te worden gelast, dat is vervaardigd met een wanddikte van ongeveer 5 mm. Deze lasbewerking vereist evenwel niet alleen een langer cilindrisch eindstuk van de kruiskoppeling teneinde de grootste contragewichten en hun gelaste verbindingen op te nemen, zoals hierna meer volledig zal worden toegelicht, doch is bovendien zowel tijdrovend als kostbaar en leidt ook altijd tot problemen die inherent zijn aan gelaste verbindingen.

Een balanceergewichtsamenstel voor aandrijfassen met een clip waarvan de open uiteinden onderling zijn verbonden door klaarblijkelijk een klemkop van het schroeftype is reeds geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift 3*901,046. In dit octrooischrift dient de klemkop evenwel als vast contragewicht, waardoor wordt voorgesteld balancerende contragewicht-delen voor het compenseren van enig overmaat van gewicht van de klemkop althans ongeveer diametraal tegenover de klemkop op de clip te installeren. Behalve dat geen compensatie wordt verschaft voor thermische spanningen die een gevolg zijn van de relatief hoge temperaturen die kunnen optreden in holle aandrijfassen van relatief grote diameter, leidt dit bekende balanceergewichtsamenstel ook tot aanzienlijke nadelen ten aanzien van kosten, gewicht en montagegemak, omdat gebruik wordt gemaakt van een vast contragewicht en een of meer extra contragewichtdelen vereist zijn voor het compenseren van enig overgewicht van het contragewicht. Derhalve verhindert het het gebruik van een contragewicht dat ten aanzien van zijn gewicht kan worden gekozen zoals nodig is in een bepaalde situatie en dat kan worden geconcentreerd in het bepaalde gebied van de bandomtrek voor het optimaliseren van zijn werkzaamheid in bedrijf.

Het is derhalve een hoofddoel van de onderhavige uitvinding een balanceerinrichting te verschaffen, die de in het voorgaande genoemde tekortkomingen en nadelen die worden ondervonden bij de bekende balanceerinrichtingen vermijdt en die zowel eenvoudig als relatief goedkoop is te monteren en tegelijkertijd een permanente plaatsing van het contragewicht waarborgt zonder de noodzaak van lasbewerkingen.

De onderliggende problemen worden volgens de onderhavige uitvinding daardoor opgelost, dat een contragewicht van vooraf bepaalde grootte en gewicht vast wordt bevestigd aan het uitwendige oppervlak van het draaideel door het gebruik van een klemband die is vervaardigd van een materiaal zoals roestvast staal verstoken van enige noemenswaardige elastische rekbaarheid in de langsrichting, waaraan elastische rekbaarheid in langsrichting wordt verleend door een speciale vorm van de klemband met openingen die bij voorkeur zijn aangebracht tegenover het gebied waar de open klemband over het contragewicht is verbonden. Dit leidt tot extra voordelen zoals hierna nog vollediger zal worden toegelicht. Indien de open uiteinden van de klemband onderling worden verbonden door een afzonderlijk verbindingsorgaan dat is uitgevoerd met een zogenaamd "Oetiker"-oor, dan kan het verbindingsorgaan met voordeel worden gebruikt als deel van het contragewicht waarvan de betekenis wordt versterkt door de tegenover gelegen openingen in de band. De klemband volgens de onderhavige uitvinding maakt een eenvoudige en relatief snelle montage van het contragewicht mogelijk, terwijl tegelijkertijd wordt gewaarborgd dat het contragewicht op zijn vooraf bepaalde plaats wordt gehouden.

Volgens een ander kenmerk van de onderhavige uitvinding kan het contragewicht zijn uitgevoerd met verankerings-middelen in zijn inwendige oppervlakken, zodat het zichzelf stevig in het uitwendige oppervlak van het draaideel zal verankeren wanneer de spankrachten op de klemband worden uitgeoefend. Deze verankeringsmiddelen kunnen worden verkregen door ruwe niet-afgebraamde randen die bijvoorbeeld kunnen worden gerealiseerd door het gebruik van een bot ponsgereedschap bij het uitsnijden van het contragewicht. Als alternatief kunnen de inwendige oppervlakken van de contragewichten worden geruwd door elke bekende opvolgende oppervlaktebehandeling of deze kunnen dergelijke ruwe inwendige oppervlakken bieden door het gebruik van een geschikte keuze van materiaalsamenstelling bij hun vervaardiging.

De klemband kan ook worden uitgevoerd met verankeringsmiddelen voor het verhinderen van een zijdelingse beweging langs de uitwendige oppervlakken van het draaideel.

De verankeringsmiddelen in de klemband kunnen wederom het meest geschikt worden verkregen door ruwe niet-afgebraamde randen die worden bewerkstelligd door het gebruik van relatief botte ponsgereedschappen, in het bijzonder bij het uitponsen van de secties met openingen die elastische rekbaarheid aan de klemband verlenen.

Volgens nog een ander kenmerk van de onderhavige uitvinding kan elk contragewicht worden uitgevoerd met buitenwaarts uitstekende, koud vervormde, haakvormige organen die van elkaar zijn verwijderd op een afstand die ongeveer overeenkomt met de breedte van de klemband en die tussen zich in een kanaal vormen voor het opnemen van de klemband, zodat elke relatieve zijdelingse beweging tussen de klemband en het contragewicht wordt verhinderd.

Volgens nog een verder kenmerk van de onderhavige uitvinding zijn de contragewichten niet vlak doch kunnen zijn gekromd met een krommingsstraal die ten minste enigszins kleiner is dan de krommingsstraal van de uitwendige oppervlakken van het draaideel en zijn vervaardigd met een materiaaldikte die zichzelf elastisch zal aanpassen aan de uitwendige oppervlakken van het draaideel onder de krachten die door de klem-band op het contragewicht worden uitgeoefend.

Deze en andere doelen, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden uit de nu volgende beschrijving in samenhang met de bijgaande tekening die een uitvoeringsvoorbeeld van de onderhavige uitvinding weergeeft.

Fig. 1 is een bovenaanzicht van een klemconstructie voor toepassing bij de balanceerinrichting volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 2 is een zijaanzicht van de klemconstructie volgens fig. 1.

Fig. 3 is een bovenaanzicht van een contragewicht volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 4 is een zijaanzicht van het contragewicht volgens fig. 3.

Fig. 5 is een perspectivisch aanzicht van een aandrijfas met gemonteerde balanceerinrichting volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 6 is een bovenaanzicht van een gewijzigde uitvoering van een klemconstructie volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 7 is een dwarsdoorsnede volgens de lijn 7-7 in fig. 6.

Fig. 8 is een met fig. 7 overeenkomende dwarsdoorsnede van een gewijzigde uitvoering van een klemband volgens de onderhavige uitvinding met een concaaf gekromd inwendig oppervlak.

Fig. 9 is een perspectivisch aanzicht van het afzonderlijke verbindingsorgaan dat wordt gebruikt met de klemconstructie van fig. 6.

Fig. 10 is een perspectivisch aanzicht van de klemconstructie van fig. 6 in zijn gemonteerde toestand.

Fig. 11 is een perspectivisch aanzicht van een gewijzigde uitvoering van een afzonderlijk verbindingsorgaan vol gens de onderhavige uitvinding die in één geheel met een contragewicht is vervaardigd.

Fig. 12 is een bovenaanzicht van de gemonteerde klem-constructie met een verbindingsorgaan volgens fig. 11.

Fig. 13 is een axiale dwarsdoorsnede van een bekende verbinding van een holle aandrijfas met een eindstuk van een kruiskoppeling, waarbij ook een opgelast contragewicht is getoond.

Fig. 14 is een met fig. 13 overeenkomende axiale dwarsdoorsnede, die de verbinding tussen een holle aandrijfas en een klein stuk van een kruiskoppeling weergeeft, waarbij gebruik is gemaakt van een balanceerinrichting volgens de onderhavige uitvinding.

In de verschillende figuren zijn overeenkomstige onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid.

De fig. 1 en 2 tonen een klemband die in zijn geheel is aangeduid door verwijzingscijfer 10 en is vervaardigd van roestvast of gegalvaniseerd staal en is uitgevoerd met een aantal secties die in hun geheel zijn aangeduid door verwijzingscijfer 20 en die elastische rekbaarheid aan de klemband verlenen, terwijl de klemband is vervaardigd van een materiaal dat normaal is verstoken van enige noemenswaardige elastische rekbaarheid in zijn langsrichting. Elke sectie 20 bestaat daarbij uit twee niet-rechtlijnige zijdelingse bandgedeelten 21a en 21b die uitsluitend zijn gevormd door uitsnijdingen uit de klemband 10. In het bijzonder zijn de concaaf gekromde zij-oppervlakken 22a en 22b tot stand gebracht door overeenkomstige concave, segmentvormige uitsnijdingen langs de zijden van de klemband. De binnenoppervlakken 23a en 23b van elk zijdelingse bandgedeelte 21a en 21b zijn daarbij gevormd door overeenkomstige oppervlakken van een uitsnijding 24 in het centrale gebied van de klemband, die in de weergegeven uitvoering een vorm bezit die althans ongeveer gelijkenis vertoont met een zandloper. De niet-rechtlijnige zijdelingse bandgedeelten 21a en 21b bezitten daarbij een althans ongeveer constante breedte over ten minste een aanzienlijk deel van hun lengte, die is verkregen door althans ongeveer evenwijdige oppervlakken 22a, 23a en 22b, 23b. Aangrenzende secties zijn met elkaar verbonden door lijfgedeelten 26 die over de normale breedte van de klemband verlopen en zijn begrensd door in dwarsrich- ting verlopende eindoppervlakken 25 van de centrale uitsnijdingen 24 van aangrenzende secties 20. Teneinde piekspanningen te vermijden, zijn de hoeken tussen de eindoppervlakken 25 en de zijoppervlakken 23a en 23b daarbij afgerond. Op overeenkomstige wijze zijn de overgangen van de zijoppervlakken 22a en 22b naar de normale breedte van de zijoppervlakken van de band eveneens afgerond.

De eindgedeelten 10a en 10b die zijn verstoken van enige elastische rekbaarheid verlenende secties 20 zijn voorzien van de middelen voor het spannen en mechanisch verbinden van de open uiteinden van de klemconstructie in de strak getrokken toestand. In het bijzonder is het eindgedeelte 10a van de klemband 10 uitgevoerd met twee buitenwaarts verlopende koudvervormde haken 31a en 31b. Het tegenover gelegen eindgedeelte 10b van de klemband 10 is beginnend vanaf het vrije uiteinde daarvan voorzien van een rechthoekige opening 34 en een andere koudvervormde buitenwaarts verlopende haak 35- De haakorganen 31a en 35 dienen daarbij met hun gereedschapsaan-grijpingsoppervlakken als de middelen voor het elastisch samentrekken van de uiteinden van de klem, zodat de haak 31b in de opening 34 kan grijpen wanneer de klemband elastisch is gerekt door het uitoefenen van trekkrachten bij gebruik van een voor dit doel bekend gereedschap. Teneinde de twee eindgedeelten 10a en 10b van de klemband in onderlinge uitlijning te houden, is een tongvormig uitsteeksel 36 centraal in het eind-oppervlak 34a van de opening 34 aangebracht, dat onder de koudvervormde haak 31b grijpt wanneer de klem is gemonteerd.

Het in zijn geheel met verwijzingscijfer 40 aangeduide contragewicht bezit een vooraf bepaald gewicht en vorm, bijvoorbeeld een rechthoekige vorm, en is voorzien van vier koudvervormde buitenwaarts uitstekende haakvormige uitsteeksels 4l die tussen zich in een kanaal begrenzen met een breedte die althans ongeveer overeenkomt met de breedte van de klemband 10 teneinde relatieve zijdelingse beweging tussen het contragewicht 40 en de klemband 10 te verhinderen. Het contragewicht 40 bezit bij voorkeur een gekromde vorm die althans ongeveer overeenstemt met de uitwendige oppervlakken van het draaideel waarop het dient te worden bevestigd, en is bij voorkeur vervaardigd met een krommingsstraal R die enigszins kleiner is dan de krommingsstraal Ras van de uitwendige opper vlakken van het draaideel, zodat de spankrachten van de klem-constructie zullen veroorzaken dat het van geschikt materiaal en/of met de geschikte dikte vervaardigde contragewicht zichzelf elastisch aanpast aan de krommingsstraal van het draaideel. Als gevolg daarvan zal het contragewicht 40, dat kan zijn uitgevoerd met geschikte verankeringsmiddelen in zijn inwendige oppervlakken, zichzelf stevig verankeren op de vooraf bepaalde plaats op de buitenoppervlakken van het draaideel. De verankeringsmiddelen kunnen zijn uitgevoerd als ruwe, niet-afgebraamde randen die tot stand zijn gebracht door het gebruik van een bot gereedschap voor het uitponsen van het contragewicht en/of kunnen tot stand zijn gebracht door behandeling van de inwendige oppervlakken door enig bekend middel voor het vormen van ruwe oppervlakken en/of door keuze van de materiaalsamenstelling voor het contragewicht.

De klemband 10 kan eveneens zijn uitgevoerd met verankeringsmiddelen voor het verhinderen van de relatieve beweging tussen de klemband en de uitwendige oppervlakken van het draaideel. Dit kan op geschikte wijze zijn gerealiseerd door het gebruik van een bot ponsgereedschap voor het uit de klemband 10 ponsen van de uitsnijdingen die resulteren in de elastische rekbaarheid verlenende secties 20.

De balanceerinrichting volgens de onderhavige uitvinding leidt tot aanzienlijke voordelen. Enerzijds is deze eenvoudig te monteren, relatief goedkoop en betrouwbaar in feitelijk gebruik. Anderzijds ondervangt het de noodzaak van las-verbindingen en de daarmede gepaard gaande problemen, zoals hierna meer gedetailleerd zal worden toegelicht.

De grootte van de contragewichten en het materiaal waarvan zij zijn vervaardigd kan willekeurig worden gekozen teneinde aan bijzondere eisen tegemoet te komen. Zoals bij andere balanceerinrichtingen zal het noodzakelijk zijn een aantal verschillende maten en gewichten van contragewichten in voorraad te houden teneinde het balanceren van het draaideel in de inrichting volgens de onderhavige uitvinding mogelijk te maken. Bovendien kan de klemband van relatief dun materiaal worden vervaardigd, zodat de overlap in het gebied van de vrije banduiteinden relatief onbelangrijk is voor het probleem van het balanceren van het draaideel. Voorts kan een eventuele onbalans die het gevolg is van de overlap in aanmerking worden genomen bij het ontwerp van de contragewichten, zoals hierna meer volledig zal worden toegelicht.

Fig. 5 illustreert een draaideel 60 in de vorm van een holle aluminium aandrijfas met een gemonteerde balanceer-inrichting volgens de onderhavige uitvinding.

Bij het gebruik van een klemband die is vervaardigd van roestvast staal en een elastische grens van ongeveer 2,2 tot 2,4 mm bezit, was een elastische rekbaarheid van ongeveer 0,4 tot ongeveer 0,5 mm per sectie 20 bereikbaar. Deze mate van elastische rekbaarheid werd gerealiseerd alhoewel de spankrachten in de klemband veroorzaakten dat de klemband meer rekt dan 0,4 tot 0,5 mm per sectie, op voorwaarde dat de elastische grens niet werd overschreden. Met andere woorden is een elastische rekbaarheid van ongeveer 0,4 tot ongeveer 0,5 mm per sectie realiseerbaar alhoewel de band is onderworpen aan trekkrachten die een grotere rek daarvan veroorzaken, zolang de trekkrachten niet veroorzaken dat de klemband zijn elasti-citeitssterkte overschrijdt.

Fig. 6 toont een gewijzigde uitvoering van een klem-constructie, waarin een in zijn geheel met verwijzingscijfer 130 aangeduid afzonderlijk verbindingsorgaan is toegepast voor het mechanisch onderling verbinden van de open eindgedeelten 110a en 110b van de klemband die in zijn geheel is aangeduid door verwijzingscijfer 110. In de in fig. 6, 7 en 9 weergegeven uitvoering omvat het afzonderlijke verbindingsorgaan 130 een plastisch deformeerbaar, zogenaamd M0etikerM-oor dat in zijn geheel is aangeduid door verwijzingscijfer 136 en is uitgevoerd met in hoofdzaak buitenwaarts gerichte beengedeelten 137a en 137b die onderling zijn verbonden door een bruggedeel-te 138. Het bruggedeelte kan zijn uitgevoerd met een verster-kingsgroef of bij voorkeur met een relatief ondiepe verster-kingsindrukking, zoals is geopenbaard in de Amerikaanse octrooiaanvrage 06/922,408, ingediend op 23 oktober 1986, waarvan de inhoud hierin is opgenomen door verwijzing daarnaar. De overeenkomstige Britse octrooiaanvrage is gepubliceerd als Brits octrooi nr. 2.160.577. Het afzonderlijke verbindingsorgaan 130 omvat in de omtreksrichting verlopende verlengingen 132a en 132b die zijn uitgevoerd met lipvormig buitenwaarts verlopende haakorganen 131a, 131b, 131c en 13ld die kunnen grijpen in bijbehorende rechthoekige openingen 134 die zijn aangebracht in de eindgedeelten 110a en 110b van de klemband.

De klemband 110 is uitgevoerd met afwisselende cirkelvormige en ovale openingen 124 en 124’ die aan de klemband 110 een beperkte elastische rekbaarheid in de langsrichting van ongeveer 0,2 mm verlenen. Wanneer het afzonderlijke ver-bindingsorgaan 130 evenwel is uitgevoerd met een plastisch deformeerbaar oor 136 is de door de openingen 124 en 124' verleende verminderde elastische rekbaarheid voldoende, omdat de beperkte elastische rekbaarheid wordt ondersteund door het compensatievermogen van het plastisch deformeerbare oor 136, zoals in de techniek bekènd is. De hoekvormige organen 131a/131b zijn daarbij lipvormige organen die zijn verkregen door het uitbuigen van het bandmateriaal na althans ongeveer U-vormige uitsnijdingen. Dit maakt een voormontage van de klemband 110 en van het verbindingsorgaan 130 mogelijk door het insteken van de haakvormige organen 131a en 131b in de openingen 134 in de eindgedeelten 110b van de klemband 110 en het daarna neerdrukken op de haakvormige organen 131a en 131b.

Het contragewicht 140 is wederom uitgevoerd met vier uitsteeksels die de vorm kunnen bezitten van koudvervormde haken en die wederom een kanaal begrenzen voor het verhinderen van een zijdelingse beweging van de klemband 110 ten opzichte van het contragewicht l40. In de uitvoering van de figuren 6 en 7 is de klemband 110 vlak, zoals is weergegeven in fig. 7, dat wil zeggen dat de zijdelingse gedeelten 122a en 122b zich in hetzelfde vlak bevinden als de openingen 124. Daarentegen is in fig. 8 de klemband concaaf gekromd hetgeen het verankeren van de klemband in het buitenoppervlak van het draaideel en van het contragewicht verder versterkt aangezien de klemband zal trachten zich recht te maken onder invloed van de spankrachten die het gevolg zijn van de plastische deformatie van het oor 136.

Fig. 10 illustreert een uitvoering van een balanceer-inrichting volgens de onderhavige uitvinding op een holle aandrijfas 60, waarbij de klemband 110 van het type volgens fig.

8 is, terwijl de elastische rekbaarheid verlenende middelen bestaan uit op gelijke onderlinge afstand aangebrachte cirkelvormige openingen 124.

Fig. 11 illustreert een gecombineerd verbindingsorgaan en contragewicht, die in hun geheel door verwijzingscij- fer 240 zijn aangeduid., waarbij het contragewicht bestaat uit twee rechthoekige contragewichtgedeelten 240a en 240b die gekromd zijn zoals hiervoor is beschreven in verbinding met de fig. 1 tot 4 en die één geheel vormen met het plastisch defor-meerbare oor, dat in zijn geheel is aangeduid door verwij-zingscijfer 236 en dat wederom kan zijn uitgevoerd met een versterkingsindrukking 239 van het type dat is beschreven in de in het voorgaande beschreven octrooiaanvrage van de aanvraagster, De beengedeelten 237a en 237b zijn daarbij verbonden met de contragewichtgedeelten 240a en 240b door relatief korte verlengingen 232a en 232b (fig. 12), die zijn gevormd door althans ongeveer U-vormige einduitsnijdingen 242a en 242b. De lipvormige haakorganen 231a, 231b en 231c, 231d zijn daarbij in één geheel gevormd met de contragewichtgedeelten 240b, respectievelijk 240a.

Fig. 12 illustreert een vlakke klemband 210 die is uitgevoerd met de openingen 224 en die asm de open uiteinden 210a en 210b is verbonden door een gecombineerd contragewicht en verbindingsorgaan van het type dat is weergegeven in fig. 11.

Fig. 13 illustreert een bekende balanceerinrichting, waarbij de holle aandrijfas 60 door de lasverbinding 310 is gelast aan de cilindrische schortvormige verlenging 301 van het eindstuk van de kruiskoppeling, dat in zijn geheel door verwijzingscijfer 300 is aangeduid. Twee van dergelijke eindstukken van de kruiskoppeling zijn daarbij aan de uiteinden van de aandrijfas 60 gelast. Dit eindstuk 300 van de kruiskoppeling omvat een tamelijk dikke eindwand 302 alsmede armge-deelten 303 die zijn uitgevoerd met verbindingsogen 304 die machinaal in de armen 303 zijn aangebracht. Het contragewicht 340 is aan de cilindrische verlenging 301 gelast door de lasverbinding 341. Aangezien de wanddikte van de aandrijfas 60 ongeveer 2,2 mm bedraagt, is het noodzakelijk een relatief lange cilindrische verlenging 301 met een lengte van ongeveer 65 mm te verschaffen, die een wanddikte van ongeveer 5 mm bezit teneinde een lasverbinding van het contragewicht 340 van elke vereiste grootte mogelijk te maken. Het contragewicht 340 kan niet direct aan de aandrijfas 60 worden gelast, omdat met een wanddikte van slechts 2,2 mm altijd het gevaar bestaat dat de gelaste verbinding gaten zou veroorzaken die zelfs zouden kunnen optreden met een wanddikte van 5 mm. In de praktijk betekent dit dat het eindstuk 300 moet worden uitgevoerd met een relatief lange cilindrische verlenging 301 die machinaal moet worden bewerkt en gewicht toevoegt aan het aandrijfassa-menstel. In fig. 13 is de cilindrische verlenging 301 bovendien uitgevoerd met een verkleinde schouder 301' teneinde mogelijk te maken dat de aandrijfas 60 hieroverheen wordt gemonteerd alhoewel de aandrijfas 60 uiteraard ook inwendig van het eindstuk 301 kan worden gemonteerd.

In de balanceerinrichting volgens de onderhavige uitvinding, zoals is weergegeven in fig. 14, kan een aantal belangrijke voordelen worden bereikt. Allereerst kan de verlenging 301 met ongeveer 50 mm worden verkort hetgeen op zijn beurt leidt tot een aanzienlijke besparing, omdat het alumini-umgewicht van twee van dergelijke eindstukken 300 en de tijd voor het machinaal bewerken daarvan aanzienlijk worden verminderd. Voorts kan het contragewicht nu op elke plaats over de lengte van de aandrijfas 60 worden gemonteerd in de balanceerinrichting volgens de onderhavige uitvinding. Bovendien vindt de gelaste verbinding 310 van de aandrijfas 60 in de inrichting volgens de onderhavige uitvinding plaats binnen het gebied van de massieve, relatief dikke eindwand 302 hetgeen de gelaste verbinding verder bevordert. De schouder 301?a van verkleinde diameter die kan eindigen in een klein taps gedeelte dient niet langer als enige ondersteuning voor de aandrijfas 60, aangezien deze laatste nu ook wordt ondersteund binnen het gebied van de relatief dikke eindwand 302 die niet alleen een betere ondersteuning voor de aandrijfas doch ook een betere basis voor de gelaste verbinding verschaft.

Als een typisch, niet beperkend voorbeeld zouden zes maten van contragewichten 340 bij de bekende inrichting volgens fig. 13 kunnen worden gebruikt, namelijk:

Contragewicht 1 - 84 mm (breedte) x 50,8 mm (lengte) x 2,54 mm (dikte) - 28,5 gram (gewicht).

Contragewicht 2 - 70 mm (breedte) x 50,8 mm (lengte) x 2,54 mm (dikte) - 23,5 gram (gewicht).

Contragewicht 3 - 54 mm (breedte) x 50,8 mm (lengte) x 2,54 mm (dikte) - 18,0 gram (gewicht).

Contragewicht 4 - 40 mm (breedte) x 50,8 mm (lengte) x 2,54 mm (dikte) - 13,0 gram (gewicht).

Contragewicht 5 - 26 mm (breedte) x 42,0 mm (lengte) x 2,54 mm (dikte) -7,5 gram (gewicht).

Contragewicht 6 - ronde plaat met een diameter van 32 mm, een dikte van 2,54 mm en een gewicht van 5,5 gram.

In de bekende inrichting volgens fig. 13 zijn deze aluminium contragewichten op de aandrijfas gelast door een speciale machine. Dit vereist nu en dan verschillende herhaalde bewerkingen, hetgeen dan inhoudt dat de as dient te worden opgehangen voor het afkoelen na elke eerste lasbewerking en dan opnieuw dient te worden onderzocht voor elke overblijvende onbalans in de afgekoelde toestand. Dit is noodzakelijk omdat de as spanningen of vervormingen kan ondergaan als gevolg van de warmte die optreedt tijdens de lasbewerking en nieuwe onbalans kan optreden in een betreffende aandrijfas.

Zoals in het voorgaande is aangeduid, kan het in de bekende inrichting tevens noodzakelijk zijn aan beide uiteinden van de aandrijfas een eindstuk te hebben met een cilindrische verlenging met een lengte van ongeveer 65 mm en een dikte van 5 mm, omdat de aandrijfas zelf een wanddikte van slechts ongeveer 2 mm bezit. Dit is noodzakelijk teneinde de contragewichten te kunnen oplassen, aangezien bij een dikte van 2,2 mm waarschijnlijk gaten tijdens het lassen zullen optreden.

Bij het gebruik van de balanceerinrichting volgens de onderhavige uitvinding kan de lengte van de eindstukken van de kruiskoppelingen waarover de aandrijfas wordt gelast, worden verkleind met ongeveer 50 mm. Dit biedt aanzienlijke besparingen omdat het gewicht van de eindstukken alsmede de bewer-kingstijd van de eindstukken aanzienlijk kan worden verminderd.

In een niet beperkende uitvoering van de onderhavige uitvinding was een klemband van roestvast staal met een breedte van 10 mm en een dikte van 1 mm uitgevoerd met een aantal, bijvoorbeeld zeven, elastische rekbaarheid verlenende secties 20 van het type zoals is weergegeven in de fig. 1 en 2. De open uiteinden van deze klemband werden elk uitgevoerd met twee openingen van het type die zijn weergegeven in verbinding met openingen 134 in fig. 6, waarbij een afzonderlijk verbin-dingsorgaan van het type volgens fig. 9 werd gebruikt voor het samentrekken van de open uiteinden van de klemband en het uitoefenen van de vereiste vasthoudkrachten voor het onderliggen- de contragewicht. Uiteraard kan de breedte en/of dikte van de klemband worden vergroot indien grotere vasthoudkrachten vereist zijn.

Het verbindingsorgaan dat is uitgevoerd met het plastisch deformeerbare oor van het type volgens fig. 9 bezat een gewicht van 4,5 gram, hetgeen betekende dat het balanceerge-wicht met die hoeveelheid kon worden verminderd. Voorts verminderen de elastische rekbaarheid verlenende secties 20 van het type volgens fig. 1 het gewicht in de klemconstructie tegenover het verbindingsorgaan en het contragewicht, hetgeen een verdere vermindering van het contragewicht mogelijk maakt.

In de tot nu toe beschreven feitelijke uitvoering kan de massa van het verbindingorgaan gelijk blijven, de massa van de klemband voor alle balanceerinrichtingen kan eveneens gelijk blijven, en slechts het balanceergewicht dient te worden verwisseld. Bovendien maakt de onderhavige uitvinding mogelijk dat de contagewichten althans ongeveer dezelfde uiterlijke afmetingen bezitten.

Teneinde verwarring en verwisselingen te vermijden, bestaat de balanceerinrichting volgens de onderhavige uitvinding uit de elastisch rekbare roestvast stalen band van gelijke afmetingen qua lengte, breedte en dikte en uit het gelijk gedimensioneerde afzonderlijke verbindingsorgaan met een zogenaamd "0etiker"-oor alsmede uit contragewichten die verschillend zijn. Volgens de balanceerinrichting van de onderhavige uitvinding kunnen de contragewichten de volgende afmetingen bezitten, waardoor het aantal contragewichten overeenkomt met dat van de in de stand van de techniek gebruikte gelaste inrichting:

Contragewicht 1 - 54 mm (breedte) x 25 mm (lengte) x 2,0 mm (dikte) = 20,4 gram, hetgeen zeer nauwkeurig overeenkomt met het balanceergewicht van 28,5 gram, waarbij rekening is gehouden met de openingen in de klemband die tegenover het contragewicht zijn aangebracht.

Contragewicht 2 - 52 mm x 25 mm x 1,5 mm = 14,6 gram, hetgeen zeer nauwkeurig overeenkomt met het balanceergewicht van 23,5 gram, waarbij rekening is gehouden met de openingen in de klemband die tegenover het contragewicht zijn aangebracht .

Contragewicht 3 - 49 mm x 25 mm x 1,0 mm = 9,8 gram, hetgeen zeer nauwkeurig overeenkomt met het balanceergewicht van 18,0 gram, waarbij rekening is gehouden met de openingen in de klemband die tegenover het contragewicht zijn aangebracht .

Contragewicht 4 - 47 ram x 25 mm x 0,5 mm = 4,5 gram, hetgeen zeer nauwkeurig overeenkomt met het balanceergewicht van 13»0 gram, waarbij rekening is gehouden met de openingen in de klemband die tegenover het contragewicht zijn aangebracht .

Contragewicht 5 - in dit geval is niet langer een contragewicht noodzakelijk, omdat de klemconstructie zelf een contragewicht van 4,5 gram teweegbrengt en een werkzaam contragewicht van 7,5 gram kan worden verkregen met een aantal openingen in de klemband die tegenover het plastisch defor-meerbare oor in het verbindingsorgaan zijn aangebracht.

Contragewicht 6 - ook in dit geval is het contragewicht niet langer noodzakelijk omdat de klemconstructie zelf 4,5 gram contragewicht verschaft en een contragewicht van 5,5 gram zeer nauwkeurig kan worden gerealiseerd met de openingen in de stalen klemband die tegenover het plastisch deformeerba-re oor zijn aangebracht.

Het voorgaande duidt aan dat de contragewichten met een gelijksoortig uiterlijk kunnen worden uitgevoerd, waarbij slechts een gewicht wordt veranderd door het in hoofdzaak veranderen van de dikte. De balanceerinrichting volgens de onderhavige uitvinding staat derhalve het gebruik van hetzelfde verbindingsorgaan met plastisch deformeerbaar oor en dezelfde bandlengte toe. Door de toepassing van een pneumatisch nijptangachtig gereedschap kan het oor altijd met dezelfde sluit-druk worden gesloten, zodat de verschillende materiaaldikten van de balanceergewichten kunnen worden gecompenseerd door het meer of minder openen van het oor. Ook toleranties in de aandrijfas worden als gevolg daarvan onbelangrijk.

De veerwerking die noodzakelijk wordt voor het op zijn plaats houden van het balanceergewicht bij de thermische uitzettingen en samentrekkingen van de aandrijfas wordt verkregen door de veerwerking in de roestvast stalen klemband en in het plastisch deformeerbare oor en in de mate die noodzakelijk is door de kromming in de band zelf.

De balanceerinrichting volgens de onderhavige uitvin- ding kan aldus met groot voordeel in de montagelijn worden gebruikt. De klemband, het contragewicht en het afzonderlijke verbindingsorgaan met het plastisch deformeerbare oor worden voorgemonteerd en tot een ronde vorm voorgedeformeerd aangevoerd. De monterende persoon behoeft slechts deze voorgemonteerde constructie op de juiste plaats over de aandrijfas te installeren, waarna het oor met een vooraf bepaalde kracht kan worden gesloten door gebruikmaking van een pneumatische nijptang. Indien het oor zelfs in zijn gesloten toestand te ver zou uitsteken, zou het pneumatische nijptangachtige gereedschap tegelijkertijd met het deformeren van het oor ook automatisch het brugdeel kunnen neerdrukken, zodat het aldus gedeformeerde oor slechts minimaal van de aandrijfas zou uitste-ken.

De uitvinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeelden, die op verschillende manieren binnen het kader van de uitvinding kunnen worden gevarieerd. Bijvoorbeeld kan de vorm van de elastische rekbaarheid verlenende secties willekeurig worden gevarieerd, teneinde bijzondere resultaten te bereiken, waarbij het slechts noodzakelijk is dat de inrichting zodanig is dat de gewenste elastische rekbaarheid wordt bereikt en het werkzame contragewicht wordt bewerkstelligd, zoals vereist wordt. Bovendien is de onderhavige uitvinding niet beperkt tot toepassingen bij draaidelen die zijn vervaardigd van aluminium, doch de uitvinding kan ook worden toegepast bij draaidelen die zijn vervaardigd van andere metalen, materialen of legéringen daarvan, alsmede die welke zijn vervaardigd van kunststof materialen of andere exotische materialen, zoals bij hoge temperatuur gesinterd materiaal.

Claims (18)

1. Balanceerinrichting voor een draaideel, in het bijzonder voor een van lichtgewicht metaal of legering daarvan vervaardigde holle aandrijfas, voorzien van een contragewicht van vooraf bepaalde grootte en gewicht, en een klemconstructie die om het draaideel kan worden gespannen teneinde nauwsluitend aan te grijpen op de uitwendige oppervlakken van het draaideel en van het contragewicht, waarbij dit laatste zich in een vooraf bepaalde stand bevindt voor het vast bevestigen van het contragewicht in de vooraf bepaalde stand op de uitwendige oppervlakken van het draaideel, met het kenmerk, dat de klemconstructie (10, 110, 210) zodanig is geconstrueerd dat deze een vooraf bepaalde elastische rekbaarheid in zijn langs-richting vertoont teneinde temperatuurveranderingen van het draaideel (60) te compenseren, en dat de vrije uiteinden (10a, 10b; 110a, 110b; 210a, 210b) van de klemband onderling zijn verbonden binnen een omtreksgebied van de klemband, waarbij elk gewicht van de verbinding in feite bijdraagt aan het gewicht van het contragewicht (40, 140, 240) dat zelf qua gewicht is geselecteerd in overeenstemming met de onbalans van het draaideel (60).

2. Balanceerinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het contragewicht (40, 140, 240) een contrage-wichtconstructie is die is geselecteerd voor zijn gewicht teneinde de onbalans in het draaideel (60) te compenseren en die is gelegen binnen het omtreksgebied, en dat het gehele contragewicht (40, l40, 240) binnen dat omtreksgebied is gelegen.

3. Balanceerinrichting, waarbij de klemband is vervaardigd van een materiaal, dat althans ongeveer verstoken is van enige significante elastische rekbaarheid, in het bijzonder van gegalvaniseerd of roestvast staal, volgens de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de klemband door verdere middelen (20; 124, 124') zodanig is geconstrueerd dat aan de klemband een vooraf bepaalde elastische rekbaarheid in zijn langsrichting is verleend, waarbij de verdere middelen in feite zijn gevormd door materiaalverwijdering uit de klemband zelf en omvatten ten minste één sectie (20) met niet-rechtlij- nige zijdelingse bandgedeelten (21a, 21b) aan beide zijden van het langsmiddenvlak van de klemband, die ten minste binnen het gebied tegenover de onderlinge verbinding van de vrije uiteinden van de klemband is gelegen.

4. Balanceerinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de zijdelingse niet-rechtlijnige bandgedeelten (21a, 21b) zijn gevormd door ten minste één venster (24) dat in het middengebied van de klemband is aangebracht, dat de niet-rechtlijnige zijden (22a, 22b) van de klemband concaaf zijn gekromd, en dat de niet-rechtlijnige zijden (22a, 22b) van de klemband zijn gevormd voor het volgen van althans ongeveer de vorm van de aangrenzende zijde (23a, 23b) van een venster (24), dat is gevormd door materiaalverwijdering in het middengebied van de klemband.

5. Balanceerinrichting volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat niet-rechtlijnige zijdelingse bandgedeelten (21a, 21b) zijn gevormd tussen een betreffend zijop-pervlak (22a, 22b) van de klemband en de corresponderende aangrenzende zijde (23a, 23b) van het venster, dat elk van de twee zijdelingse bandgedeelten (21a, 21b) een althans ongeveer constante breedte over een aanzienlijk deel van zijn lengte bezit, en dat een betreffend venster (24) een vorm bezit die althans ongeveer lijkt op een zandloper (fig. 1).

6. Balanceerinrichting volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de klemband is voorzien van verschillende secties (20) die dergelijke verdere middelen bevatten, en dat een in dwarsrichting verlopend lijfgedeelte (25) met althans ongeveer de volledige bandbreedte aangrenzende secties (30) verbindt.

7. Balanceerinrichting volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de verdere middelen ten minste gedeeltelijk zijn gevormd door openingen (124, 124', 224) in de klemband die ten minste binnen het gebied tegenover de onderlinge verbinding van de vrije uiteinden van de klemband bij montage van de klemband over het draaideel en het contragewicht zijn gelegen.

8. Balanceerinrichting volgens een der conclusies 1-7» met het kenmerk, dat de verdere middelen (20, 124, 124', 224) althans ongeveer symmetrisch zijn ten opzichte van het middenlangsvlak van de klemband en uitsluitend zijn gevormd door uitsnijdingen in de klemband, en dat de uitsnijdingen zijn voorzien van ten minste één uitsnijding (24) in het middengebied van de klemband alsmede uitsnijdingen langs de zijden (22a, 22b) van de klemband binnen het gebied van een betreffende uitsnijding (24) in het middengebied.

9. Balanceerinrichting volgens een der conclusies 1-8, met het kenmerk, dat het contragewicht (40, 140, 240) en/of de klemband zijn voorzien van middelen voor het verankeren hiervan in de uitwendige oppervlakken van het draaideel (60), dat de verankeringsmiddelen ten minste gedeeltelijk zijn gevormd door ruwe onafgebraamde randen in het contragewicht, respectievelijk in de klemband en/of ten minste gedeeltelijk zijn gevormd door niet-gladde inwendige oppervlakken die zijn veroorzaakt door de materiaalsamenstelling, de vervaardiging en/of de nabehandeling van het betreffende deel voor het verkrijgen van de gewenste inwendige verankeringsoppervlakken.

10. Balanceerinrichting volgens een der conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de onderlinge verbinding ten minste is voorzien van één buitenwaarts verlopende koudvervormde haak (31b) die nabij één vrij uiteinde (10a) van de klemband is gelegen en in een gat (34) nabij het andere vrije uiteinde (10b) van de klemband kan grijpen, en dat de klemband kan worden gespannen door het aangrijpen op tegenovergesteld gerichte krachtaangrijpingsoppervlakken (31, 35) nabij de vrije uiteinden (10a, 10b) van de klemband.

11. Balanceerinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het gat (34) is uitgevoerd met een centraal aangebracht tongvormig uitsteeksel (36) in zijn dwarseindopper-vlak (34a) die zich het dichtst nabij het bijbehorende vrije uiteinde van de klemband bevindt en dat in een corresponderende koudvervormde haak (31b) kan grijpen.

12. Balanceerinrichting volgens een der conclusies 1-9* met het kenmerk, dat de onderlinge verbinding van de vrije uiteinden van de klemband is voorzien van een verbin-dingsorgaan (11, 12 en 14), dat afzonderlijk is van de klemband en is voorzien van een plastisch deformeerbaar oor (136; 236) met in hoofdzaak buitenwaarts verlopende beenge-deelten (137a, 137b; 237a, 237b) die onderling zijn verbonden door een bruggedeelte (138, 238), en verbindingsverlengingen (132a, 132b; 232a, 232b) die zijn verbonden met de beengedeel- ten (137a, 137b» 237a, 237b) en zijn uitgevoerd met buitenwaarts verlopende haken (131a-131d; 231a-23,ld) die in in de eindgedeelten van de klemband aangebrachte bijbehorende gaten kunnen grijpen, waarbij de verbindingsverlengingen (132a, 132b; 232a, 232b) in tegenovergestelde omtreksrichtin-gen weg van het oor (136; 236) verlopen.

13· Balanceerinrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de haak (131a, 131b, 131c en/of 131d; 231a, 231b, 231c en/of 23ld) in ten minste een van de verlengingen (132a en/of 132b; 232a en/of 232b) een lipvormig haakorgaan is, dat naar beneden kan worden gebogen nadat het in het bijbehorende gat heeft gegrepen teneinde een voormontage van het verbindingsorgaan aan de klemband mogelijk te maken.

14. Balanceerinrichting volgens een der conclusies 1-3» met het kenmerk, dat het contragewicht (240) en de onderlinge verbinding (231a, 231b, 231c, 231d) tot een eenheid zijn gecombineerd (fig. 11 en 12).

15. Balanceerinrichting volgens een der conclusies 1-9 en 12—14, met het kenmerk, dat de onderlinge verbinding is voorzien van een plastisch deformeerbaar oor (236) en dat het contragewicht (240) van twee delen (240a, 240b) is gevormd die aan tegenoverliggende zijden van het oor (236) zijn verbonden en elk zijn voorzien van een buitenwaarts verlopende haak (131a, 131b; 131c, 131d) die in een in de klemband aangebracht bijbehorend gat kunnen grijpen.

16. Balanceerinrichting volgens een der conclusies 1-15» met het kenmerk, dat het contragewicht (40, 140; 240) is voorzien van concaaf gevormde inwendige oppervlakken met een krommingsstraal (R) die gelijk is aan of enigszins kleiner is dan die (Ras) van het draaideel, zodat de klemband bij het spannen veroorzaakt dat het contragewicht zich elastisch aanpast aan de uitwendige oppervlakken van het draaideel (fig. 4).

17. Werkwijze voor het balanceren van een hol draaideel, omvattende de stappen van het bepalen van de uitgestrektheid en plaats van enige onbalans in het draaideel, het kiezen van een balanceerconstructie dat in feite een contragewicht verschaft dat overeenkomt met de mate van onbalans in het draaideel en die is voorzien van een open klemband (10, 110, 21), een onderlinge verbinding (31b, 34; 131a-131d, 134; 231a-231d) voor het mechanisch onderling verbinden van de open uiteinden van de klemband, verdere middelen (20, 124, 124', 224) voor het verlenen van elastische rekbaarheid aan de klemband in zijn langsrichting, die zijn gelegen in de klemband ten minste binnen het gebied daarvan tegenover de onderlinge verbinding, en een contragewicht (40, 140, 240), en het monteren van de balanceerconstructie op het draaideel op een vooraf bepaalde plaats op zodanige wijze dat de onderlinge verbinding qua gewicht in feite bijdraagt aan het contragewicht en de klemband het contragewicht stevig op het draaideel op de vooraf bepaalde plaats bevestigt.

18. Werkwijze volgens conclusie 17» gekenmerkt door de stap van het voormonteren van de klemband, de onderlinge verbinding in de vorm van een afzonderlijk verbindingsorgaan met een plastisch deformeerbaar oor, en het contragewicht tot een voorgemonteerde balanceerconstructie, en het daarna bevestigen van de voorgemonteerde balanceerconstructie op het draaideel door het sluiten van het oor.