DE1248335B

DE1248335B - Verfahren zum Auswuchten von Rotoren

Info

Publication number: DE1248335B
Application number: DE1960L0046867
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Mertens
Original assignee: Losenhausen Maschinenbau AG
Current assignee: Losenhausen Maschinenbau AG
Priority date: 1960-04-05
Filing date: 1960-04-05
Publication date: 1967-08-24

Description

Verfahren zum Auswuchten von Rotoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswuchten von Rotoren im Auslauf, bei welchem der Antriebsmotor nach dem Hochlaufen vom Wuchtkörper abgekuppelt und nach der Unwuchtmessung ein zweites Mal hochgefahren wird, um bei gleicher Drehzahl von Motor- und Wuchtkörper erneut mit dem Wuchtkörper gekuppelt zu werden, damit der Wuchtkörper durch den Motor abgebremst werden kann.
Es kann sich dabei um eine Auswuchtmaschine handeln, bei der die Unwucht mit Hilfe der Resonanzschwingungen bestimmt wird. Dabei wird ein schwingend gelagerter Wuchtkörper bis über seine sich aus der Wuchtkörpermasse und der Federkonstanten der Lagerung ergebende Resonanzdrehzahl angetrieben und läuft dann aus. Wenn der Wuchtkörper in die Resonanzdrehzahl kommt, führt er sehr weite Schwingungen aus. Deren Phasenlage läuft 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 900 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.
Es kann sich auch um eine Auswuchtmaschine handeln, bei welcher durch rückwirkungsfreie, z. B. photoelektrische Abtastung des Wuchtkörpers, eine Hilfswechselspannung vorgegebener Phasenlage erzeugt wird, die eine Anzeige der Unwucht nach Größe und Lage gestattet. Dabei kann die Schaltung in an sich bekannter Weise so aufgebaut sein, daß die Unwuchtanzeige von der Frequenz unabhängig wird. Das läßt sich erreichen durch Verwendung eines Verstärkers, der einen mit dem Quadrat der Drehzahl abfallenden Frequenzgang besitzt, und geeigneter phasenverschiebender Glieder (z. B. Kreuzglieder) im Hilfsspannungszweig, welche die frequenzabhängige Phasenverschiebung im Meßspannungszweig kompensieren. Es kann aber auch die Drehzahl des auslaufenden Wuchtkörpers gemessen werden und der Drehzahlmesser eine Arretiervorrichtung für die Unwuchtanzeigeeinrichtung steuern.
Bei allen solchen im Auslauf messenden Auswuchtmaschinen ergibt sich die Schwierigkeit, daß der Wuchtkörper, besonders wenn es sich um schwere Wuchtkörper handelt, sehr langsam ausläuft und lange braucht, bis er zur Ruhe kommt. In der Regel ist man ja bestrebt, mit möglichst hohen Drehzahlen auszuwuchten. Dadurch wird die Dauer des Auswuchtvorganges in unerwünschter Weise verlängert. Ein Bremsen des freilaufenden Wuchtkörpers ist mit unerwünschtem Aufwand verbunden und birgt in manchen Fällen die Gefahr einer Beschädigung des Wuchtkörpers in sich. Zum Beispiel werden Turbinen und Verdichter hochtourig im Vakuum ausgewuchtet. Man könnte versuchen, zum Bremsen Luft in die Auswuchtkammer zu lassen. Dadurch kann aber eine sehr starke Erhitzung der Schaufeln und eine Verspannung eintreten.
Zur Vermeidung der geschilderten Schwierigkeiten ist schon eine Auswuchtmaschine vorgeschlagen worden (deutsches Patent 1 082 066), bei welcher die Unwucht im Auslauf gemessen wird und bei welcher zwischen einem Antriebsmotor und dem Wuchtkörper eine ein Wiedereinkuppeln zulassende Kupplung vorgesehen ist und die Kupplung von drehzahlvergleichenden Mitteln derart steuerbar ist, daß der Wuchtkörper mit dem Antriebsmotor nach Durchführung der Messung erneut gekuppelt wird, sobald die Drehzahlen von Antrieb und Wuchtkörper übereinstimmen, um den Wuchtkörper mit Hilfe des Antriebsmotors stillzusetzen.
Mit der Erfindung wird angestrebt, ein schnelles Wiederankuppeln des Motors an den Wuchtkörper auf einfachere Weise zu ermöglichen, wobei das Einkuppeln einerseits bei möglichst synchroner Drehzahl erfolgen soll, andererseits aber keine unangemessen hohen Anforderungen an die Genauigkeit des Einkuppelzeitpunktes und die Geschwindigkeit der Kupplung gestellt werden müssen.
Nach dem eingangs genannten Verfahren wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Energiezufuhr zum Antriebsmotor beim zweiten Hochlaufen abgeschaltet wird, sobald er die Drehzahl des Wuchtkörpers erreicht.
Auf diese Weise schneiden sich die Drehzahlkurven unter einem flachen Winkel, und die Drehzahlen bleiben für einen vergleichsweise langen Zeitraum ungefähr gleich. In diesem Zeitraum kann das Einkuppeln erfolgen, ohne daß eine unzulässige Beanspruchung der Kupplungsglieder stattfinden würde.
Die Abbildung erläutert das erfindungsgemäße Verfahren an Hand des zeitlichen Drehzahlverlaufes von Antrieb und Wuchtkörper.
Für den Wuchtkörper (Kurve 1) und für den Motor (Kurve 2) ist die Drehzahl in Abhängigkeit von der Zeit t bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Es ist dabei angenommen, daß der Wuchtkörper in der üblichen Weise einer Drehzahl n0 oberhalb der Meßdrehzahl nM angetrieben wird und im Zeitpunkt t1 von dem Antriebsmotor entkuppelt wird. Das kann mittels eines drehmomentabhängigen Schalters geschehen, der den Kupplungsmechanismus steuert. Das übertragene Drehmoment wird ja um so geringer, je mehr sich die Drehzahl der Nenn-Drehzahl des Motors nähert. Nach dem Auskuppeln läuft der Wuchtkörper langsam aus und erreicht im Zeitpunkt t2 die Meßdrehzahl nM, bei welcher das Meßwerk arretiert oder der Meßwert gespeichert wird. Der Motor ist inzwischen gemäß Kurve 2 fast zum Stillstand gekommen. Nach Durchführung der Messung wird der Motor nicht wieder auf seine volle Drehzahl angetrieben, sondern der Antrieb im Zeitpunkt tS abgeschaltet, in welchem er die Drehzahl des Wuchtkörpers erreicht. Dann steigt die Drehzahl noch geringfügig über die des Wuchtkörpers hinaus, sinkt aber alsbald auf die des Wuchtkörpers zurück, wie in der Abbildung zu sehen ist.
In diesem Augenblick t6 wird die Kupplung eingerückt. Jetzt kann der Wuchtkörper mittels des Motors in üblicher Weise abgebremst werden.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zum Auswuchten von Rotoren im Auslauf, bei welchem der Antriebsmotor nach dem Hochlaufen vom Wuchtkörper abgekuppelt und nach der Unwuchtmessung ein zweites Mal hochgefahren wird, um bei gleicher Drehzahl von Motor- und Wuchtkörper erneut mit dem Wuchtkörper gekuppelt zu werden, damit der Wuchtkörper durch den Motor abgebremst werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr zum Antriebsmotor beim zweiten Hochlaufen abgeschaltet wird, sobald er die Drehzahl des Wuchtkörpers erreicht.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 1 066, 1 096O75.