WO2014023822A1 - Auswucht- oder messvorrichtung - Google Patents

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WO2014023822A1
WO2014023822A1 PCT/EP2013/066699 EP2013066699W WO2014023822A1 WO 2014023822 A1 WO2014023822 A1 WO 2014023822A1 EP 2013066699 W EP2013066699 W EP 2013066699W WO 2014023822 A1 WO2014023822 A1 WO 2014023822A1
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balancing
measuring device
centering element
support
base body
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PCT/EP2013/066699
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Franz Haimer
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Franz Haimer Maschinenbau Kg
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/26—Chucks or sockets with centering means

Definitions

  • the invention relates to a balancing or measuring device according to the preamble of claim 1 and a balancing and measuring machine with such a balancing or measuring device.
  • the balancing or measuring machines used for balancing or measuring tools, tool holders or other types of rotors usually comprise a machine spindle driven by a drive motor, an adapter insertable into the machine spindle or another base body rotating about an axis of rotation with a central receiving opening into which a coupling shaft of the rotor is axially inserted.
  • the rotor can be clamped with its coupling shaft in the receiving opening of the rotating body.
  • both the receiving opening within the body and the coupling shaft must be made extremely accurate.
  • balancing or measuring devices are also to be used for tool holders and tools of different manufacturers and a precisely tailored to the precision of the receiving opening of the body manufacturing of the rotor is not always guaranteed, for example.
  • Ball bushes used as additional centering are wear sensitive and can leave unwanted bruises or marks on the coupling shaft.
  • the object of the invention is to provide a balancing or measuring device of the type mentioned and a balancing or measuring machine, which are wear-resistant and yet sufficiently stable to ensure the required accuracy.
  • This object is achieved by a balancing or measuring device having the features of claim 1 and by a balancing or measuring machine having the features of claim 21.
  • Advantageous developments and advantageous embodiments of the invention are subject of the subclaims.
  • the balancing and measuring device according to the invention is characterized in that the centering element has at least one support region lying against the coupling shaft and elastically resilient in the radial direction. Contrary to the rather punctiform contact of the balls when using ball bushings, a larger contact surface is made possible by a support area and consequently pressure points on the coupling shaft are avoided.
  • the centering element is inserted into an annular recess on the upper side of the base body. Through the annular recess, the centering is supported over a large area and is also protected against contamination. Nevertheless, the centering element is also easily accessible and can be quickly mounted or replaced.
  • the support region is arranged on the inside of an annular centering element with a C-shaped cross section. Due to the bulbous, C-shaped configuration of the support area a particularly good spring action and thus a high elasticity can be achieved. Among other things, this also allows the use of rather harder but more wear-resistant materials, such as e.g. of different steels or aluminum alloys.
  • the centering element contains two spaced support legs for support on the component.
  • the support legs increase the stability and also provide a precisely adjustable creafiamba for exact and reproducible support of the centering on the body.
  • a plurality of spaced-apart slots are arranged in the support area. These slots can be used, for example, in Be arranged longitudinally of the axis of rotation of the body. However, any other angle is conceivable to set certain properties relating to the elasticity. In addition, the number, the arrangement and the width of the slots can be varied, which also the elasticity and thus the spring action can be influenced.
  • the centering element is designed as a ring and a plurality of distributed over the circumference and spaced inner web-shaped support portions for engagement with the coupling shaft and a plurality of opposite the web-shaped support portions circumferentially offset outer webs for abutment with the rotating component. Due to the offset of the inner support areas to the outer support areas, a spring effect of the ring is achieved. As a result, the coupling shaft can be resiliently, but still centric and precise tensioned.
  • the centering element in one piece with the base body.
  • the support region can be arranged protruding inwards on a circumferential annular web.
  • the annular land is formed for example by a circumferential annular groove on the upper side of the main body.
  • through slots can be attached to the annular web, through which also the elasticity and the spring action of the centering element can be influenced.
  • the support region can be formed by a plurality of support segments spaced apart in the circumferential direction. These support segments may be separated from one another, for example, by depressions. Due to the fact that the support segments do not bear against the entire coupling shaft over the entire surface, this embodiment is less sensitive to soiling or other foreign bodies in the receptacle and still permits stable and centric clamping.
  • the support segments are formed by annular segment-shaped and circumferentially spaced grooves in the rotating component. This allows a simple and cost-effective production, since no further parts are necessary and the web-shaped support segments can be adapted directly by the size and arrangement of the annular grooves.
  • the grooves, the annular recess or Other cavities can also be filled with an elastic mass, whereby on the one hand the elastic properties of the support segments can be further influenced and on the other hand, the cleaning effort is significantly reduced.
  • slots can also be arranged in the support segments, which in turn influence the elastic properties.
  • the centering element may also be designed in the form of a plate spring with a radially inner contact surface for engagement with the coupling shaft and a radially outer contact surface for engagement with the inner wall of the recess.
  • the balancing or measuring device described above is part of a balancing or measuring machine in which the component to be balanced or measured is pulled into the receiving opening of the main body rotating about the axis of rotation via the coupling shaft with the aid of a known clamping device and held there.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a balancing or measuring device in a cross section
  • Figure 2 is a detail view X of Figure 1; 3 shows a second embodiment of a balancing or measuring device in a cross section;
  • FIG. 4 shows a centering element of the embodiment of FIG. 3 in a perspective view
  • Figure 5 shows a third embodiment of a balancing or measuring device in a cross section
  • FIG. 6 shows a centering element of the embodiment of FIG. 3 in a perspective view
  • Figure 7 shows a fourth embodiment of a balancing or measuring device in a cross section
  • Figure 8 is a sectional view taken along the line B-B of Figure 7;
  • FIG. 9 shows the centering element in the embodiment of FIG. 7 in a perspective view
  • FIG. 10 shows a fifth embodiment of a balancing or measuring device in a cross section
  • Figure 11 is a detail view X of Figure 10;
  • FIG. 12 shows a sixth exemplary embodiment of a balancing or measuring device in a cross section
  • Figure 13 shows the embodiment of Figure 12 in perspective
  • Figure 14 shows a seventh embodiment of a balancing or measuring device in a cross section
  • Figure 15 is a cross-section of the embodiment of Figure 14;
  • Figure 16 shows the embodiment of Figure 14 in perspective
  • FIG. 17 shows an eighth embodiment of a balancing or measuring device in a cross section
  • FIG. 18 shows the embodiment of FIG. 17 in perspective
  • FIG. 19 shows a ninth embodiment of a balancing or measuring device in a cross section
  • FIG. 20 shows a detailed view X of FIG. 19.
  • FIG. 1 shows a basic body 2 which rotates about a rotation axis 1 and which contains a conical receiving opening 3 for receiving the coupling shaft 4 of a rotor 5.
  • the rotor 5 may be, for example, a tool holder, a tool or another component to be balanced or measured.
  • an annular centering element 6 is arranged for concentricity of the tool holder 5 within the receiving opening 3 of the base body 2.
  • the main body 2 and the centering element 6 are parts of a balancing or measuring device which is used in a balancing or measuring machine for balancing or measuring rotating components.
  • the base body 2 is designed as an adapter for attachment to a machine spindle.
  • the balancing or measuring device can be adapted relatively quickly and easily to different types of coupling shanks on tools or tool holders.
  • the main body 2 can also be the eg motor-driven machine spindle itself.
  • the rotor 5 includes at the lower end of the coupling shaft 4 a threaded hole 7, which serves for screwing in a clamping pin 8 shown in Figure 3. About the chuck 8 and a known and therefore not shown tensioning device, the rotor 5 can be drawn with the coupling shaft 4 in the receiving opening 3 of the body 2 and tightened there.
  • the centering element 6 is inserted into an annular recess 9 on the upper side of the base body 2.
  • the annular centering element 6 has a C-shaped cross-section with two support legs 11 and 12 facing an inner wall 10 of the recess 9 and an annular and slightly curved support area 13 facing the coupling shaft 4 between the two support legs 11 and 12.
  • the annular centering element 6 is supported on the base body 2 from. In the embodiment shown, both support legs 1 1 and 12 abut on the inner wall 10 of the annular recess 9.
  • the slightly curved support region 13 on the inside of the annular centering element 6 is elastically resilient in the radial direction and protrudes inwards with the rotor 5 not inserted opposite the receiving opening.
  • the centering element 6 can generate a radial prestress for centering the coupling shaft 4 within the receiving opening 3 when it is inserted via the inner annular support area 13.
  • a small gap is provided between the conical receiving opening 3 of the main body 2 and the coupling shaft 4. This gap, which may be between 0.005 and 0.05 mm, allows pre-centering of the rotating body 2 and also limits the deflection of the rotating body 2, so that the centering element 6 must have only a low elasticity.
  • the centering element 6 is designed in the form of a ring with a C-shaped cross-section.
  • the rotating base body 2 is formed here as a sleeve or drive spindle with an upper annular recess 9 for receiving the centering element 6.
  • the centering element 6 also includes an annular inner support portion 13 and two support legs 11 and 12 facing an inner wall 10 of the recess 9.
  • the annular recess 9 at the bottom of a recess 14, so that only the upper support leg 12 rests against the inner wall 10 of the recess.
  • the lower support leg 11 still has a small distance to the inner wall of the recess 14.
  • FIGS. 5 and 6 show a further exemplary embodiment for a separate centering element 6 inserted in the base body 2 in the form of a ring with a C-shaped cross-section.
  • the centering element 6 includes an annular inner support portion 13 and two an inner wall 10 of the recess 9 facing support legs 11 and 12.
  • more and narrower slits 15 are here in the inner support area attached.
  • both the lower support legs 11 and the upper support legs 12 are supported on the inner wall 10 of the annular recess 9.
  • FIGS. 7 to 9 show a further embodiment with a centering element 6 designed as a ring.
  • the annular centering element 6 has on its inner side a plurality of web-shaped support regions 16 spaced equidistant from one another in the circumferential direction and projecting inwards, with an inner contact surface 17 for engagement with the Outside of the coupling shaft 4 on.
  • the annular centering element 6 contains a plurality of equi-angular directions from one another in the circumferential direction spaced and outwardly projecting webs 18, the outer abutment surfaces 19 for abutment against the inner wall 10 of an annular recess 9 of the base body 2 have.
  • the outer webs 18 are offset relative to the inner web-shaped support regions in the circumferential direction, so that the areas lying between the outer webs 18 of the annular centering 6 in the radial direction and the elastic radially inner web-shaped support portions 16 are elastically resilient in the radial direction.
  • the centering element 6 is embodied in one piece with the main body 2 rotating about an axis of rotation 1.
  • a circumferential annular web 21 formed by an annular groove 20 with a support region 22 for abutment with the coupling shank 4 is arranged on the upper side of the rotating body 2 designed as an adapter.
  • the support portion 22 is performed on the radially resilient and elastically resilient upper part of the annular web 21 inwardly above.
  • the support region 22 can also be designed differently.
  • FIGS. 12 and 13 show a further exemplary embodiment.
  • the centering element 6 is made in one piece with the rotating around a rotation axis 1 body.
  • a circumferential annular web 21 formed by an annular groove 20 is provided on the upper side of the rotating main body 2 designed here as a sleeve or spindle with a support region 22 for engagement with the coupling shaft 4.
  • continuous slots 23 are arranged in the annular web 21.
  • the support region of the centering element 6 is formed by a plurality of circumferentially spaced by recesses 24 spaced from each other and for engagement with the coupling shaft 4 inwardly projecting support segments 25 in the form of curved webs.
  • the web-shaped support segments 25 may be formed, for example, by annular segment-shaped and circumferentially spaced grooves 26 in the rotating component 2.
  • the support segments 25 are yielding in the radial direction and form an elastically resilient support region.
  • the grooves 26 may be filled by an elastic mass.
  • the embodiment illustrated in FIGS. 17 and 18 substantially corresponds to the embodiment of FIGS. 14 to 16.
  • axial bores 27 are arranged between the grooves 26.
  • continuous slots 28 are arranged in the support segments 25 extending in the circumferential direction.
  • FIGS. 19 and 20 show a further exemplary embodiment.
  • the centering element 6 in the form of a plate spring with serving as a support surface radially inner contact surface 29 for abutment with the coupling shaft 4 and a radially outer bearing surface 30 for abutment against the inner wall 10 of the recess 9 is executed.
  • the radially inner huifiambae 29 is widened to avoid marks on the coupling shaft 4 and to ensure a good support area.
  • clamping the conical coupling shaft 4 comes first on the inner diameter of the plate spring to the plant. Due to the flat angle of the diaphragm spring, it can easily yield to the axial retraction movement of the rotor 5 and expands radially. At the end of the clamping movement of the rotor 5 is supported radially with relatively high rigidity.
  • the plate spring may be radially slotted to reduce its stiffness.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Auswucht- oder Messvorrichtung, die einen um eine Drehachse (1) rotierenden Grundkörper (2) mit einer Aufnahmeöffnung (3) zur Aufnahme eines Kupplungsschafts (4) eines Rotors (5) und ein Zentrierelement (6) zur Zentrierung des Rotors (5) in der Aufnahmeöffnung (3) enthält. Das Zentrierelement (6) weist mindestens einen an dem Kupplungsschaft (4) anliegenden und in Radialrichtung elastisch federnden Stützbereich (13, 16, 22, 25, 29) auf.

Description

Auswucht- oder Messvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Auswucht- oder Messvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Auswucht- und Messmaschine mit einer derartigen Auswucht- oder Messvorrichtung.
Die zum Auswuchten oder Vermessen von Werkzeugen, Werkzeughaltern oder anderen Arten von Rotoren verwendeten Auswucht- oder Messmaschinen enthalten üblicherweise eine mittels eines Antriebsmotors angetriebene Maschinenspindel, einen in die Maschinenspindel einsetzbaren Adapter oder einen anderen, um eine Drehachse rotierenden Grundkörper mit einer zentrischen Aufnahmeöffnung, in die ein Kupplungsschaft des Rotors axial einsteckbar ist. Über eine geeignete Spannvorrichtung kann der Rotor mit seinem Kupplungsschaft in der Aufnahmeöffnung des rotierenden Grundkörpers festgespannt werden. Um eine genaue Zentrierung des Rotors innerhalb des um die Drehachse rotierenden Grundkörpers zu erhalten, muss sowohl die Aufhahmeöffnung innerhalb des Grundkörpers als auch der Kupplungsschaft äußerst genau gefertigt sein. Da jedoch die Auswucht- oder Messvorrichtungen auch für Werkzeughalter und Werkzeuge unterschiedlicher Hersteller verwendet werden sollen und eine genau auf die Präzision der Aufnahmeöffnung des Grundkörpers abgestimmte Fertigung des Rotors nicht immer gewährleistet ist, werden z.B. Kugelbuchsen als zusätzliche Zentrierelemente eingesetzt. Diese Zentrierelemente sind aber verschleiß empfindlich und können unerwünschte Druckstellen oder Laufspuren auf dem Kupplungsschaft hinterlassen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Auswucht- oder Messvorrichtung der eingangs genannten Art und eine Auswucht- oder Messmaschine zu schaffen, die verschleißunempfindlicher und dennoch ausreichend stabil sind, um die geforderte Genauigkeit zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird durch eine Auswucht- oder Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Auswucht- oder Messmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 21 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unter anspräche. Die erfindungsgemäße Auswucht- und Messvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Zentrierelement mindestens einen an dem Kupplungsschaft anliegenden und in Radialrichtung elastisch federnden Stützbereich aufweist. Entgegen dem eher punktförmigen Kontakt der Kugeln bei der Verwendung von Kugelbuchsen wird durch einen Stützbereich eine größere Anpressfläche ermöglicht und in Folge dessen Druckstellen an dem Kupplungsschaft vermieden. Durch den großflächigeren Kontakt kann außerdem eine stabilere Rundlaufzentrierung erreicht werden. Die elastische Federung der Stützfläche ermöglicht es, den Kupplungsschaft schon beim Einsetzen in das Zentrierelement zu zentrieren, was eine höhere Genauigkeit und ein schnelleres Einspannen gewährleistet. Zudem werden durch den in Radialrichtung federnden Stützbereich geringfügige Maßabweichungen des Kupplungsschafts ausgeglichen und dennoch ein zentrisches Spannen ermöglicht. In Folge dessen können Fertigungstoleranzen des Kupplungsschafts größer ausfallen und Fertigungskosten reduziert werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Zentrierelement in eine ringförmige Vertiefung an der Oberseite des Grundkörpers eingesetzt. Durch die ringförmige Vertiefung wird das Zentrierelement großflächig abgestützt und ist zudem vor Verschmutzung geschützt. Trotzdem ist das Zentrierelement aber auch einfach zugänglich und kann schnell montiert bzw. getauscht werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Stützbereich an der Innenseite eines ringförmigen Zentrierelements mit einem C-förmigen Querschnitt angeordnet. Durch die bauchige, C-förmige Ausgestaltung des Stützbereichs werden eine besonders gute Federwirkung und damit eine hohe Elastizität erreicht. Dies ermöglicht unter anderem auch die Verwendung von eher härteren, aber verschleißfesteren Werkstoffen, wie z.B. von verschiedenen Stählen oder auch Aluminiumlegierungen.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn das Zentrierelement zwei voneinander beabstandete Stützschenkel zur Abstützung an dem Bauteil enthält. Die Stützschenkel erhöhen die Stabilität und bieten zudem eine genau einstellbare Anlagefiäche zur exakten und reproduzierbaren Abstützung des Zentrierelements an dem Grundkörper.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind in dem Stützbereich mehrere voneinander beabstandete Schlitze angeordnet. Diese Schlitze können beispielsweise in Längsrichtung der Drehachse des Grundkörpers angeordnet sein. Es ist jedoch auch jeder andere Winkel denkbar, um bestimmte, die Elastizität betreffende Eigenschaften einzustellen. Zudem können auch die Anzahl, die Anordnung und die Breite der Schlitze variiert werden, wodurch ebenfalls die Elastizität und damit die Federwirkung beeinflusst werden können.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das Zentrierelement als Ring ausgebildet ist und mehrere über den Umfang verteilte und voneinander beabstandete innere stegförmige Stützbereiche zur Anlage an dem Kupplungsschaft und mehrere gegenüber den stegförmigen Stützbereichen in Umfangsrichtung versetzte äußere Stege zur Anlage an dem rotierenden Bauteil enthält. Durch den Versatz der inneren Stützbereiche zu den äußeren Stützbereichen wird eine Federwirkung des Rings erreicht. Hierdurch kann der Kupplungsschaft federnd, aber dennoch zentrisch und präzise gespannt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, das Zentrierelement einteilig mit dem Grundkörper auszubilden. Hierdurch kann der Fertigungs- und Montageaufwand verringert werden. Der Stützbereich kann dabei an einem umlaufenden Ringsteg, nach innen vorstehend angeordnet sein. Der Ringsteg wird beispielsweise durch eine umlaufende Ringnut an der Oberseite des Grundkörpers gebildet. Des Weiteren können auch durchgehende Schlitze an dem Ringsteg angebracht sein, durch die ebenfalls die Elastizität und die Federwirkung des Zentrierelements beeinflussbar sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Auswucht- und Messvorrichtung kann der Stützbereich durch mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Stützsegmente ausgebildet sein. Diese Stützsegmente können z.B. durch Vertiefungen voneinander getrennt sein. Dadurch, dass die Stützsegmente nicht vollflächig an dem kompletten Kupplungsschaft anliegen, ist diese Ausführungsform weniger empfindlich gegen Verschmutzungen oder andere Fremdkörper in der Aufnahme und ermöglicht dennoch eine stabile und zentrische Einspannung. In einer weiteren möglichen Ausführung sind die Stützsegmente durch ringsegmentförmige und in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Nuten in dem rotieren Bauteil gebildet. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Fertigung, da keine weiteren Teile notwendig sind und durch die Größe und Anordnung der Ringnuten die stegförmigen Stützsegmente direkt angepasst werden können. Die Nuten, die ringförmige Vertiefung oder andere Hohlräume können zudem mit einer elastischen Masse aufgefüllt werden, wodurch zum einen die elastischen Eigenschaften der Stützsegmente weiter beeinflusst werden können und zum anderen der Reinigungsaufwand deutlich reduziert wird. Ebenfalls können auch Schlitze in den Stützsegmenten angeordnet sein, welche wiederum die elastischen Eigenschaften beeinflussen.
Das Zentrierelement kann auch in Form einer Tellerfeder mit einer radial inneren Anlagefläche zur Anlage an dem Kupplungsschaft und einer radial äußeren Anlagefläche zur Anlage an der Innenwand der Vertiefung ausgeführt sein.
Die vorstehend beschriebene Auswucht- oder Messvorrichtung ist Teil einer Auswucht- oder Messmaschine, bei der das auszuwuchtende oder zu vermessende Bauteil über den Kupplungsschaft mit Hilfe einer an sich bekannten Spannvorrichtung in die Aufnahmeöffnung des um die Drehachse rotierenden Grundkörpers eingezogen und dort gehalten wird.
Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen: Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Auswucht- oder Messvorrichtung in einem Querschnitt;
Figur 2 eine Detailansicht X von Figur 1 ; Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Auswucht- oder Messvorrichtung in einem Querschnitt;
Figur 4 ein Zentrierelement der Ausführung von Figur 3 in einer Perspektive; Figur 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Auswucht- oder Messvorrichtung in einem Querschnitt;
Figur 6 ein Zentrierelement der Ausführung von Figur 3 in einer Perspektive; Figur 7 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Auswucht- oder Messvorrichtung in einem Querschnitt;
Figur 8 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von Figur 7;
Figur 9 das Zentrierelement in der Ausführung von Figur 7 in einer Perspektive;
Figur 10 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Auswucht- oder Messvorrichtung in einem Querschnitt;
Figur 11 eine Detailansicht X von Figur 10;
Figur 12 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Auswucht- oder Messvorrichtung in einem Querschnitt;
Figur 13 das Ausführungsbeispiel von Figur 12 in einer Perspektive;
Figur 14 ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Auswucht- oder Messvorrichtung in einem Querschnitt;
Figur 15 einen Querschnitt der Ausführung Figur 14;
Figur 16 das Ausführungsbeispiel von Figur 14 in einer Perspektive;
Figur 17 ein achtes Ausführungsbeispiel einer Auswucht- oder Messvorrichtung in einem Querschnitt;
Figur 18 das Ausführungsbeispiel von Figur 17 in einer Perspektive;
Figur 19 ein neuntes Ausführungsbeispiel einer Auswucht- oder Messvorrichtung in einem Querschnitt und
Figur 20 eine Detailansicht X von Figur 19. Figur 1 zeigt einen um eine Drehachse 1 rotierenden Grundkörper 2, der eine konische Aufnahmeöffnung 3 zur Aufnahme des Kupplungsschafts 4 eines Rotors 5 enthält. Bei dem Rotor 5 kann es sich z.B. um einen Werkzeughalter, um ein Werkzeug oder um ein anderes auszuwuchtendes oder zu vermessendes Bauteil handeln. In dem Grundkörper 2 ist ein ringförmiges Zentrierelement 6 zur Rundlaufzentrierung des Werkzeughalters 5 innerhalb der Aufnahmeöffnung 3 des Grundkörpers 2 angeordnet. Der Grundkörper 2 und das Zentrierelement 6 sind Teile einer Auswucht- oder Messvorrichtung, die in einer Auswuchtoder Messmaschine zum Auswuchten oder Vermessen rotierender Bauteile eingesetzt wird. Bei der gezeigten Ausführung ist der Grundkörper 2 als Adapter zur Befestigung auf einer Maschinenspindel ausgebildet. Dadurch kann die Auswucht- oder Messvorrichtung relativ schnell und einfach an unterschiedliche Typen von Kupplungsschäften an Werkzeugen oder Werkzeughaltern angepasst werden. Der Grundkörper 2 kann aber auch die z.B. motorisch angetriebene Maschinenspindel selbst sein. Der Rotor 5 enthält am unteren Ende des Kupplungsschafts 4 eine Gewindebohrung 7, die zum Einschrauben eines in Figur 3 gezeigten Spannzapfens 8 dient. Über den Spannzapfen 8 und eine an sich bekannte und daher nicht dargestellte Spannvorrichtung kann der Rotor 5 mit dem Kupplungsschaft 4 in die Aufnahmeöffnung 3 des Grundkörpers 2 eingezogen und dort fest gespannt werden.
Bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführung ist das Zentrierelement 6 in eine ringförmige Vertiefung 9 auf der Oberseite des Grundkörpers 2 eingesetzt. Das ringförmige Zentrierelement 6 weist einen C-förmigen Querschnitt mit zwei einer Innenwand 10 der Vertiefung 9 zugewandten Stützschenkeln 11 und 12 und einem dem Kupplungsschaft 4 zugewandeten ringförmigen und hier leicht gebogenen Stützbereich 13 zwischen den beiden Stützschenkeln 11 und 12 auf. Über die beiden voneinander beabstandeten parallelen Stützschenkel 11 und 12 stützt sich das ringförmige Zentrierelement 6 an dem Grundkörper 2 ab. Bei der gezeigten Ausführung liegen beide Stützschenkel 1 1 und 12 an der Innenwand 10 der ringförmigen Vertiefung 9 an. Der leicht gebogene Stützbereich 13 an der Innenseite des ringförmigen Zentrierelements 6 ist in Radialrichtung elastisch federnd und steht bei nicht eingesetztem Rotor 5 gegenüber der Aufnahmeöffnung nach innen vor. Dadurch kann das Zentrierelement 6 über den inneren ringförmigen Stützbereich 13 eine radiale Vorspannung zur Zentrierung des Kupplungsschafts 4 innerhalb der Aufnahmeöffnung 3 bei dessen Einführung erzeugen. Wie der Figur 2 zu entnehmen ist, ist zwischen der konischen Aufnahmeöffnung 3 des Grundkörpers 2 und dem Kupplungsschaft 4 ein geringer Spalt vorgesehen. Dieser Spalt, der zwischen 0,005 und 0,05 mm liegen kann, ermöglicht eine Vorzentrierung des rotierenden Grundkörpers 2 und begrenzt zudem den Ausschlag des rotierenden Grundkörpers 2, so dass das Zentrierelement 6 nur eine geringe Elastizität aufweisen muss.
Auch bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zentrierelement 6 in Form eines Rings mit einem C-förmigen Querschnitt ausgeführt. Der rotierende Grundkörper 2 ist hier als Hülse oder Antriebsspindel mit einer oberen ringförmigen Vertiefung 9 zur Aufnahme des Zentrierelements 6 ausgebildet. Das Zentrierelement 6 enthält ebenfalls einen ringförmigen inneren Stützbereich 13 und zwei einer Innenwand 10 der Vertiefung 9 zugewandte Stützschenkel 11 und 12. Im Unterschied zur der Ausführung der Figuren 1 und 2 weist die ringförmige Vertiefung 9 am Boden eine Eindrehung 14 auf, so dass nur der obere Stützschenkel 12 an der Innenwand 10 der Vertiefung anliegt. Der untere Stützschenkel 11 weist dagegen noch einen kleinen Abstand zur Innenwand der Eindrehung 14 auf. Außerdem sind bei dieser Ausführung axial verlaufende und in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, durchgehende Schlitze 15 in dem ringförmigen inneren Stützbereich 13 vorgesehen. In den Figuren 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein in den Grundkörper 2 eingesetztes, gesondertes Zentrierelement 6 in Form eines Rings mit einem C-förmigen Querschnitt gezeigt. Auch hier enthält das Zentrierelement 6 einen ringförmigen inneren Stützbereich 13 und zwei einer Innenwand 10 der Vertiefung 9 zugewandte Stützschenkel 11 und 12. Im Vergleich zur Ausführung der Figuren 3 und 4 sind hier in dem inneren Stützbereich 13 mehr und schmalere Schlitze 15 angebracht. Ferner stützen sich hier wieder sowohl die unteren Stützschenkel 11 als auch die oberen Stützschenkel 12 an der Innenwand 10 der ringförmigen Vertiefung 9 ab.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem als Ring ausgebildeten Zentrierelement 6. In dieser Ausführung weist das ringförmige Zentrierelement 6 an seiner Innenseite mehrere in Unfangsrichtung gleichwinklig voneinander beabstandete und nach innen vorstehende stegförmige Stützbereiche 16 mit einer inneren Anlagefläche 17 zur Anlage an der Außenseite des Kupplungsschafts 4 auf. An seiner Außenseite enthält das ringförmige Zentrierelement 6 mehrere in Unfangsrichtung gleichwinklig voneinander beabstandete und nach außen vorstehende Stege 18, die äußere Anlageflächen 19 zur Anlage an der Innenwand 10 einer ringförmigen Vertiefung 9 des Grundkörpers 2 aufweisen. Die äußeren Stege 18 sind gegenüber den inneren stegförmigen Stützbereichen im Umfangsrichtung versetzt, so dass die zwischen den äußeren Stegen 18 liegenden Bereiche des ringförmigen Zentrierelements 6 in Radialrichtung flexibel und die inneren stegförmigen Stützbereiche 16 in Radialrichtung elastisch federnd sind.
Bei der in den Figuren 10 und 11 gezeigten Ausführung ist das Zentrierelement 6 einteilig mit dem um eine Drehachse 1 rotierenden Grundkörper 2 ausgeführt. Hier ist an der Oberseite des als Adapter ausgebildeten rotierenden Grundkörpers 2 ein durch eine Ringnut 20 gebildeter umlaufender Ringsteg 21 mit einem Stützbereich 22 zur Anlage an dem Kupplungsschaft 4 angeordnet. Der Stützbereich 22 ist an dem radial nachgiebigen und elastisch federnden Oberteil des Ringstegs 21 nach innen vorstehend ausgeführt. Der Stützbereich 22 kann aber auch anders ausgestaltet sein.
In den Figuren 12 und 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Auch bei dieser Ausführung ist das Zentrierelement 6 einteilig mit dem um eine Drehachse 1 rotierenden Grundkörper ausgeführt. Wie bei der Ausführung der Figuren 10 und 11 ist an der Oberseite des hier als Hülse oder Spindel ausgebildeten rotierenden Grundkörpers 2 ein durch eine Ringnut 20 gebildeter umlaufender Ringsteg 21 mit einem Stützbereich 22 zur Anlage an dem Kupplungsschaft 4 vorgesehen. Bei dieser Ausführung sind in dem Ringsteg 21 in Umfangsrichtung verlaufende, durchgehende Schlitze 23 angeordnet.
Bei einer in den Figuren 14 bis 16 gezeigten Ausführung ist kein durchgehender Stützbereich vorhanden. Hier wird der Stützbereich des Zentrierelements 6 durch mehrere in Umfangsrichtung durch Vertiefungen 24 voneinander beabstandete und zur Anlage an dem Kupplungsschaft 4 nach innen vorstehende Stützsegmente 25 in Form von gekrümmten Stegen gebildet. Die stegförmigen Stützsegmente 25 können z.B. durch ringsegmentförmige und in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Nuten 26 im rotierenden Bauteil 2 gebildet sein. Dadurch sind die Stützsegmente 25 in Radialrichtung nachgiebig und bilden einen elastisch federnden Stützbereich. Die Nuten 26 können durch eine elastische Masse ausgegossen sein. Das in den Figuren 17 und 18 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen der Ausführung der Figuren 14 bis 16. Im Unterschied zur vorherigen Ausführung sind zwischen den Nuten 26 axiale Bohrungen 27 angeordnet. Außerdem sind in den Stützsegmenten 25 in Umfangsrichtung verlaufende, durchgängige Schlitze 28 angeordnet.
In den Figuren 19 und 20 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. Bei dieser Ausführung ist das Zentrierelement 6 in Form einer Tellerfeder mit einer als Stützfläche dienenden radial inneren Anlagefläche 29 zur Anlage an dem Kupplungsschaft 4 und einer radial äußeren Anlagefläche 30 zur Anlage an der Innenwand 10 der Vertiefung 9 ausgeführt. Die radial innere Anlagefiäche 29 ist verbreitert, um Abdrücke am Kupplungsschaft 4 zu vermeiden und einen guten Stützbereich zu gewährleisten. Beim Spannen kommt der kegelförmige Kupplungsschaft 4 zunächst am Innendurchmesser der Tellerfeder zur Anlage. Durch den flachen Anstellwinkel der Tellerfeder kann sie leicht mit der axialen Einzugsbewegung des Rotors 5 nachgeben und verspreizt sich dabei radial. Am Ende der Spannbewegung wird der Rotor 5 radial mit relativ hoher Steifigkeit abgestützt. Die Tellerfeder kann radial geschlitzt sein, um deren Steifigkeit zu verringern.

Claims

Ansprüche
1. Auswucht- oder Messvorrichtung, die einen um eine Drehachse (1) rotierenden Grundkörper (2) mit einer Aufnahmeöffnung (3) zur Aufnahme eines Kupplungsschafts (4) eines Rotors (5) und ein Zentrierelement (6) zur Zentrierung des Rotors (5) in der Aufnahmeöffnung (3) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (6) mindestens einen an dem Kupplungsschaft (4) anliegenden und in Radialrichtung elastisch federnden Stützbereich (13, 16, 22, 25, 29) aufweist.
2. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (6) in eine ringförmige Vertiefung (9) an der Oberseite des Grundkörpers (2) eingesetzt ist.
3. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbereich (13) an der Innenseite eines ringförmigen Zentrierelements (6) mit einem C-förmigen Querschnitt angeordnet ist.
4. Auswucht- oder Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (6) zwei voneinander beabstandete Stützschenkel (11, 12) zur Abstützung an dem Grundkörper (2) enthält.
5. Auswucht- oder Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stützbereich (13) mehrere voneinander beabstandete Schlitze (15) angeordnet sind.
6. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (6) als Ring ausgebildet ist und mehrere über den Umfang verteilte und voneinander beabstandete innere stegförmige Stützbereiche (16) zur Anlage an dem Kupplungsschaft (4) und mehrere gegenüber den stegförmigen Stützbereichen (16) in Umfangsrichtung versetzte äußere Stege (18) zur Anlage an dem Grundkörper (2) enthält.
7. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (6) einteilig mit dem Grundkörper (2) ausgebildet ist.
8. Auswucht- oder Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbereich (22) an einem umlaufenden Ringsteg (21) an der Oberseite des Grundkörpers (2) ausgebildet ist.
9. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbereich (22) an dem Oberteil des Ringstegs (21) nach innen vorstehend angeordnet ist.
10. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringsteg (21) durch eine umlaufende Ringnut (20) an der Oberseite des Grundkörpers (2) gebildet wird.
11. Auswucht- oder Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringsteg (21) durchgehende Schlitze (23) angeordnet sind.
12. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbereich durch mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Stützsegmente (25) gebildet wird.
13. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützsegmente (25) durch Vertiefungen (24) voneinander getrennt sind.
14. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützsegmente (25) durch ringsegmentförmige und in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Nuten (26) in dem Grundkörper (2) gebildet sind.
15. Auswucht- oder Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stützsegmenten (25) Schlitze (28) angeordnet sind.
16. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (6) in Form einer Tellerfeder mit einer radial inneren Anlagefläche (29) als Stützbereich ausgebildet ist.
17. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das in Form einer Tellerfeder ausgebildete Zentrierelement (6) eine radial äußere Anlagefläche (30) zur Anlage an dem Grundkörper (2) enthält.
18. Auswucht- oder Messvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das die radial innere Anlagefläche (29) verbreitert ist.
19. Auswucht- oder Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das das Tellerfeder ausgebildete Zentrierelement (6) radial geschlitzt ist.
20. Auswucht- oder Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (9) oder die Nuten (20, 26) mit einer elastischen Masse aufgefüllt sind.
21. Auswucht- oder Messmaschine mit einer Auswucht- oder Messvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswucht- oder Messvorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 bis 20 ausgebildet ist.
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