DE1096075B

DE1096075B - Balancing machine where the unbalance is measured in the outlet

Info

Publication number: DE1096075B
Application number: DEL32165A
Authority: DE
Inventors: Karl Hilgers; Nikolaus Reuland
Original assignee: Losenhausenwerk Duesseldorfer Maschinenbau AG
Current assignee: Losenhausenwerk Duesseldorfer Maschinenbau AG
Priority date: 1959-01-09
Filing date: 1959-09-09
Publication date: 1960-12-29

Description

Es sind Auswuchtmaschinen bekannt, bei denen ein schwingend gelagerter Wuchtkörper bis über seine sich aus der Wuchtkörpermasse und den Federkonstanten der Lager ergebenden Resonanzzahl angetrieben wird und dann ausläuft. Wenn der Wuchtkörper in die Resonanzdrehzahl kommt, dann führt er sehr weite Schwingungen aus. Deren Phasenlage läuft dann bekanntlich der Erregerkraft, also der durch die Unwucht hervorgerufenen Fliehkraft, um genau 90° nach. Wenn man nun ein Stück Kreide od. dgl. in die Nähe des Wuchtkörpers hält, so stößt dieser in der Resonanz jedesmal daran, wenn er seine größte Auslenkung aus der Mittellage hat. Dadurch wird auf dem Wuchtkörper ein mehr oder weniger langer Strich markiert, der 90° gegenüber der Unwucht versetzt ist. Üblicherweise wird der Wuchtkörper dann noch einmal mit entgegengesetztem Drehsinn angetrieben und in der Resonanz wiederum wie vorher die Stelle der größten Auslenkung ermittelt und markiert. Die Unwucht liegt dann in der Mitte zwischen diesen beiden Stellen. Dieses Verfahren ist verhältnismäßig primitiv und wird den modernen Anforderungen der Auswuchttechnik in keiner Weise mehr gerecht.There are balancing machines are known in which a swinging mounted balancing body up to its driven from the balancing body mass and the spring constant of the bearing resulting resonance number becomes and then expires. When the balancing body reaches the resonance speed, it leads very far Vibrations off. As is known, their phase position then runs through the excitation force, i.e. that caused by the imbalance induced centrifugal force by exactly 90 °. If you now put a piece of chalk or the like into the Keeps close to the balancing body, this hits it in resonance every time it has its greatest deflection from the central position. This creates a more or less long line on the balancing body marked, which is offset by 90 ° with respect to the unbalance. Usually the balancing body is then still once driven in the opposite direction of rotation and in the resonance again as before the point the greatest deflection is determined and marked. The imbalance is then in the middle between these two Place. This procedure is relatively primitive and meets the modern requirements of the Balancing technology is no longer fair in any way.

In der Regel wird bei neueren Maschinen die Phasenlage der Unwucht dadurch gemessen, daß mit dem Wuchtkörper ein Generator umläuft, der eine Wechselspannung vorgegebener Phase liefert. Mit dieser Wechselspannung wird die Meßspannung verglichen, beispielsweise mittels eines phasengesteuerten Gleichrichters oder auch eines Wattmeters. Die Phasenlage der Wechselspannung wird dann so lange verändert, bis das Anzeigeinstrument Null anzeigt. Dann ist die Hilfswechselspannung genau 90° gegen die Meßspannung phasenverschoben.In newer machines, the phase position of the unbalance is usually measured by using the A balancing body revolves around a generator that supplies an alternating voltage of a specified phase. With this AC voltage is compared to the measuring voltage, for example by means of a phase-controlled rectifier or a wattmeter. The phase position of the alternating voltage is then changed as long as until the display instrument shows zero. Then the auxiliary alternating voltage is exactly 90 ° against the measuring voltage out of phase.

Die Meßspannung wird entweder von Tauchspulen abgenommen, die in Lagerebenen angeordnet und zum Ausgleich von Restmomenten in bestimmter Weise gegeneinandergeschaltet sind, oder von kraftmessenden Gebern, die ebenfalls in den Lagerebenen angeordnet sind und beispielsweise von Bariumtitanatelementen gebildet werden können. Es ist dabei erforderlich, die Auswuchtung bei einer bestimmten vorgegebenen Drehzahl vorzunehmen, da einmal die Unwuchtkräfte, zum anderen aber auch die Phasenverschiebungen, die in der Schaltung z. B. durch Siebglieder auftreten, von der Drehzahl abhängen.The measuring voltage is either taken from plunger coils, which are arranged in storage levels and to Compensation of residual torques are switched against each other in a certain way, or force-measuring Encoders, which are also arranged in the storage levels and, for example, of barium titanate elements can be formed. It is necessary to do the balancing at a certain specified speed, because on the one hand the imbalance forces, on the other hand also the phase shifts, in the circuit z. B. occur through sieve members, depend on the speed.

Für viele, insbesondere kleine Wuchtkörper ist es nun erforderlich, den Wuchtkörper bei der Messung möglichst von allen äußeren Kräften zu isolieren, wie sie z. B. durch den Antrieb über einen üblichen Mitnehmer entstehen können. Man hat versucht, solche Wuchtkörper mittels eines Bandes anzutreiben, das über den Wuchtkörper gelegt wird; bei anderen Maschinen wird der Wuchtkörper mit Preßluft angetrie-Auswuchtmaschine, For many, especially small balancing bodies, it is now necessary to use the balancing body during the measurement to isolate as much as possible from all external forces, as z. B. by the drive via a conventional driver can arise. Attempts have been made to drive such balancing bodies by means of a belt that is placed over the balancing body; with other machines the balancing body is driven with compressed air balancing machine,

bei welcher die Unwucht im Auslaufat which the unbalance in the outlet

gemessen wirdis measured

Anmelder:Applicant:

Losenhausenwerk,Losenhausenwerk,

Düsseldorfer Maschinenbau A,-G.,Düsseldorfer Maschinenbau A, -G.,

Düsseldorf-Grafenberg, Schlüterstr. 19Düsseldorf-Grafenberg, Schlueterstr. 19th

Karl Hilgers und Nikolaus Reuland, Düsseldorf,
sind als Erfinder genannt wordenKarl Hilgers and Nikolaus Reuland, Düsseldorf,
have been named as inventors

ben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch bei dieser Art des Antriebes Störungen durch den Antrieb auftreten, welche die Meßgenauigkeit ungünstig beeinflussen. ben. However, it has been shown that interference from the drive also occurs with this type of drive, which adversely affect the measurement accuracy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Auswuchtmaschinen zu vermeiden. Die Erfindung benutzt eine Auswuchtmaschine, bei welcher der auszuwuchtende Körper angetrieben und dann von den Antriebsmitteln entkuppelt wird und ausläuft und bei welcher die Unwucht im Auslauf gemessen wird. Erfindungsgemäß wird die Drehzahl des auslaufenden Wuchtkörpers gemessen, wobei der Drehzahlmesser eine Arretiervorrichtung für eine Unwuchtanzeigeeinrichtung steuert.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages of the known balancing machines. The invention uses a balancing machine in which the body to be balanced is driven and then is decoupled from the drive means and runs out and at which the imbalance is measured in the outlet. According to the invention, the speed of the outgoing balancing body is measured, wherein the tachometer controls a locking device for an unbalance indicator.

Durch die Verwendung eines berührungslos arbeitenden Drehzahlmessers läßt sich erreichen, daß der Wuchtkörper vollkommen frei von allen äußeren Kräften in seinen Lagern läuft. Zweckmäßigerweise ist auf dem Wuchtkörper eine Marke angebracht, die photoelektrisch abgetastet wird, und der Drehzahlmesser so ausgebildet, daß er die Impulshäufigkeit der photoelektrischen Impulse zählt. Derartige Drehzahlmesser sind an sich bekannt.By using a non-contact tachometer it can be achieved that the The balancing body runs completely free of all external forces in its bearings. Is expedient A mark is attached to the balancing body, which is scanned photoelectrically, and the tachometer designed to count the pulse frequency of the photoelectric pulses. Such tachometers are known per se.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung stark schematisch dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown very schematically.

Ein Wuchtkörper 1 wird von einem Motor 2 über eine Kupplung 3 angetrieben. Die durch die Unwucht hervorgerufenen Lagerkräfte werden durch Bariumtitanatelemente 4, 4' gemessen und zur Bestimmung der Phasenlage der Unwucht über einen Verstärker 5 einem phasenempfindlichen Gleichrichter 6 zugeführt. Der phasenempfindliche Gleichrichter 6 kann von einer Hilfswechselspannung gesteuert werden, deren PhaseA balancing body 1 is driven by a motor 2 via a clutch 3. The one due to the imbalance Bearing forces caused are measured by barium titanate elements 4, 4 'and used for determination the phase position of the unbalance is fed to a phase-sensitive rectifier 6 via an amplifier 5. The phase-sensitive rectifier 6 can be controlled by an auxiliary AC voltage whose phase

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in bekannter und daher nicht näher dargestellter Weise lichtelektrisch von einer oder mehreren Marken 8 auf dem auszuwuchtenden Körper 1 gesteuert wird. Die Ausgangsspannung wird einem Meßinstrument 7 zugeführt, welches eine Komponente der zu messenden Unwucht anzeigt. Zur Messung einer um 90° dazu versetzten Unwuchtkomponente kann in bekannter Weise ein zweiter phasenempfindlicher Gleichrichter vorgesehen sein, der von einer entsprechenden zweiten Hilfswechselspannung ge- ίο steuert wird.in a known and therefore not shown photoelectrically from one or more Brands 8 is controlled on the body 1 to be balanced. The output voltage becomes a Measuring instrument 7 supplied, which indicates a component of the imbalance to be measured. For measurement an unbalance component offset by 90 ° can be a second phase-sensitive component in a known manner Rectifiers can be provided which are powered by a corresponding second auxiliary AC voltage is controlled.

Zur Messung der Unwucht in der zweiten Lagerebene kann die Anordnung auf den zweiten Geber 4' umgeschaltet werden. Soll die Unwucht nicht in den Lagerebenen, sondern in anderen Ausgleichsebenen gemessen werden, so sind die Geber in bekannter Weise über Spannungsteiler, die nach Maßgabe der Abstände von Lager- und Ausgleichsebene eingestellt werden, gegeneinandergeschaltet.To measure the imbalance in the second bearing level, the arrangement can be based on the second encoder 4 ' be switched. Should the imbalance not be in the bearing levels, but in other compensation levels are measured, the sensors are in a known manner via voltage dividers, which according to the Distances between the bearing and compensation level are set, switched against each other.

Auf dem Wuchtkörper sind Marken 8 angebracht, die von einer Lampe 9 angeleuchtet und von einem Phototransistor IO abgetastet werden. Der Phototransistor 10 steuert einerseits, wie oben geschildert, die Hilfswechselspannung, die z. B. von einem Multivibrator 11 erzeugt wird. Zum anderen werden die photoelektrischen Impulse einem elektronischen Drehzahlmesser 12 zugeführt. Dort werden sie in Impulse definierter Höhe und Länge umgewandelt und einem Gleichstrominstrument 13 zugeführt, dessen Ausschlag direkt proportional der Drehzahl des Wuchtkörpers ist. Das Gleichstrominstrument 13 besitzt einen Kontakt 14, über den bei Erreichen einer bestimmten, vorgegebenen Solldrehzahl der Stromkreis eines Arretiermagneten 15 geschlossen wird, der von einer Stromquelle 16 gespeist wird. Der Arretiermagnet 15 arretiert dann die Anzeige des Instruments 7 und sonstiger etwa noch vorgesehener Meßinstrumente für die Unwuchtanzeige.Marks 8 are attached to the balancing body, which are illuminated by a lamp 9 and by a Phototransistor IO can be scanned. The phototransistor 10 controls on the one hand, as described above, the Auxiliary AC voltage, the z. B. is generated by a multivibrator 11. On the other hand, the photoelectric pulses fed to an electronic tachometer 12. There they are in impulses converted to a defined height and length and fed to a direct current instrument 13 whose deflection is directly proportional to the speed of the balancing body. The DC instrument 13 has a contact 14, via which the circuit when a certain, predetermined target speed is reached a locking magnet 15, which is fed by a power source 16, is closed. The locking magnet 15 then locks the display of the instrument 7 and any other measuring instruments that may still be provided for the unbalance display.

Der Wuchtkörper 1 wird jetzt über seine Meßdrehzahl hinaus von dem Motor 2 angetrieben. Dann wird die Kupplung 3 gelöst. Der Wuchtkörper 1 läuft aus. Dabei ändert sich die Anzeige am Instrument 7 natürlich mit der Drehzahl. Sobald die Solldrehzahl (Meßdrehzahl) erreicht ist, zieht der Magnet 15 an und arretiert die bei dieser Drehzahl sich ergebende richtige Anzeige am Instrument 7.The balancing body 1 is now driven by the motor 2 beyond its measuring speed. Then it will be the clutch 3 released. The balancing body 1 runs out. The display on the instrument 7 changes with the speed of course. As soon as the target speed (measuring speed) is reached, the magnet 15 attracts and locks the correct display on the instrument 7 at this speed.

Statt eines phasengesteuerten Gleichrichters, der von einer Hilfswechselspannung gesteuert wird, kann man auch eine bistabile Kippstufe (Flip-Flop-Schaltung) vorsehen, an welcher die Meßspannung als Anodenspannung anliegt und die von den photoelektrischen Impulsen umgeschaltet wird.Instead of a phase-controlled rectifier, which is controlled by an auxiliary AC voltage, can you also provide a bistable multivibrator (flip-flop circuit) to which the measurement voltage as Anode voltage is applied and which is switched by the photoelectric pulses.

Claims

Patent claims:

1. Balancing machine in which the body to be balanced is driven and then by the Drive means is decoupled and runs out and at which the imbalance is measured in the run-out is, characterized in that the speed of the outgoing balancing body (1) is measured and the tachometer (12) has a locking device (15) for an unbalance display device (7) controls.

2. Balancing machine according to claim 1, characterized by the use of a contactless working tachometer (9,10,12,13,14).

3. Balancing machine according to claim 2, characterized in that on the balancing body (1) one or more marks (8) are attached, which are scanned photoelectrically, and that the Tachometer (12, 13) counts the pulse frequency of the photoelectric pulses.

1 sheet of drawings