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Einrichtung zur Überprüfung von Auswuchtmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zur Überprüfung von Auswuchtmaschinen, die zum Auswuchten
größerer Serien von Wuchtkörpern oder Prüflingen bestimmt sind.
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Bei den modernen Auswuchtmaschinen, welche der Serienwuchtung von
Prüflingen dienen und beispielsweise in ein Fertigungsband eingegliedert sind, führen
irgendwelche an der Maschine auftretenden und nicht rechtzeitig erkannten Störungen
zu erheblichen und schwerwiegenden Nachteilen, da unter Umständen eine große Anzahl
von falsch gewuchteten Prüflingen von der Maschine ausgestoßen wird. Es ist deshalb
erforderlich, die Arbeitsweise einer derartigen Maschine einer gelegentlichen Kontrolle
zu unterziehen, um auftretende Störungen möglichst friihzeitig zu entdecken und
zu beheben.
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Man hat sich bisher so geholfen, daß man zu bestimmten Zeiten, die
meistens innerhalb der Fertigungspausen lagen, eine Überprüfung der Maschine vornahm.
Bei dieser Überprüfung wurde ein mit einer vorgegebenen Unwucht versehener Eichmotor
in die Maschine eingebracht und das Anzeigeergebnis mit dem der vorgegebenen Unwucht
entsprechenden Sollergebnis verglichen.
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Auch hat man bereits Einrichtungen vorgesehen, mit denen an der Aufnahmeeinrichtung
für den Wuchtkörper oder deren Lagerwelle eine nach Größe und Richtung bekannte
künstliche Unwucht angebracht und die sich ergebenden effektiven Unwuchtergebnisse
mit den Sollwerten verglichen werden. Hierfür hat man in einem bekannten Fall an
der Maschine für dauernd eine künstliche Unwucht angebracht. Eine solche permanente
Unwucht stört den eigentlichen Meßlauf. Aus diesem Grund erfordern diese bekannten
Einrichtungen eine Kompensationseinrichtung, um die permanente Unwucht von der Anzeige
auszuschließen.
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In einem anderen Fall wurde die Maschine bei Stillstand mit einem
Schwingungserreger von außen in eine nach Größe und Richtung bekannte, der Wirkung
einer Unwucht entsprechenden Schwingung versetzt. Diese Einrichtung hat den Nachteil,
daß ein gesonderter Schwingungserreger erforderlich ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der zuvor beschriebenen
Gattung zu schaffen, die einfacher im Aufbau, in der Handhabung sowie weniger störanfällig
wie diese beiden zuvorgenannten bekannten Einrichtungen zur Erzeugung einer künstlichen
Unwucht ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Unwucht
während des Laufes der Maschine durch Verschieben der Hilfsmasse gegenüber
der Aufnahmeeinrichtung
oder Lagerwelle wirksam wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist als Hilfsmasse eine Kugel
in einen Hohlraum der Lagerwelle beweglich eingesetzt und besitzt der Hohlraum eine
schräg verlaufende Bodenfläche, auf welcher die I(ugel durch die Wirkung der Schwerkraft
von der Außenlage in die Innenlage zu rollen vermag.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nimmt die Lagerwelle
eine verschiebliche Stange auf, welche die I(ugel in ihrer Innenlage fixiert und
welche bei ihrer Verschiebung die Kugel so weit anhebt, daß diese unter der Wirkung
der Fliehkraft in ihre Außenlage gezwungen wird.
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Der Hohlraum im Inneren der Lagerwelle kann auch mit einer Preßluftleitung
verbunden sein, wobei ein durch diese Preßluftleitung geschickter Luftstrom die
Kugel so weit anhebt, daß sie unter der Wirkung der Fliehkraft in ihre Ausgangslage
gezwungen wird.
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Die Kugel kann weiterhin durch einen entgegengesetzt gerichteten Preßluftstrom
in ihrer Innenlage fixiert sein.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform, welche insbesondere
bei Zweiebenen - Auswuchtmaschinen zur Anwendung kommt, sind an der Lagerwelle für
die Aufnahmeeinrichtung des Prüflings zwei Unwuchtkörper gleicher Masse vorgesehen,
von denen der erste fest mit der Lagerwelle verbunden und der zweite während des
Laufes der Maschine verschiebbar ist, so daß sich durch eine während der Rotation
erfolgende Verschiebung des zweiten Unwuchtkörpers ein Kräftepaar (dynamische Unwucht)
von vorgegebener Größe erzielen läßt. Zweckmäßigerweise ist im Inneren der Lagerwelle
eine verschiebliche
Stange vorgesehen, mit welcher der zweite Unwuchtkörper
bewegt werden kann.
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Bei Ausführung der Erfindung kann bei Auswuchtmaschinen mit Eindreheinrichtung
ein Kontrollkontakt vorgesehen sein, welcher anspricht, wenn sich die Eindreheinrichtung
im Probelauf auf die vorgegebene 'InJinkellage der künstlichen Unwucht einstellt,
wobei der Kontakt ein Warnsignal bewirkt, wenn die erfolgte Einstellung der Eindreheinrichtung
mit der Winkellage der künstlichen Unwucht nicht übereinstimmt.
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In der weiteren Ausgestaltung kann dann an der Auswuchtmaschine neben
der üblichen, aus Meßelektronik und Anzeigeinstrument bestehenden Meßeinrichtung
eine zweite, gleichartige Meßeinrichtung vorgesehen sein, wobei die Alarmeinrichtung
bei ihrem Ansprechen automatisch auf die zweite Meßeinrichtung umschaltet.
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Die nachfolgende Beschreibung dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen
der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigt F i g. 1 eine Einrichtung zur Überprüfung
von Wuchtmaschinen, bei der an derWuchtmashine eine permanente Unwucht vorgesehen
ist, F i g. 2 eine nach der Erfindung ausgebildete Einrichtung zur Prüfung von Unwuchtmaschinen
mit einer nach Wunsch zu- und abschaltbaren Lünstlichen Unwucht, Fig. 3 einen Schnitt
längs der Linie Ul-Ill in Fig. 2, F i g. 4 eine andere der F i g. 2 ähnelnde Ausführungsform
einer Einrichtung nach der Erfindung, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V
in F i g. 4, Fig.6 eine weitere Ausführungsform einer Einrichtung nach der Erfindung,
und zwar zur Erzeugung einer künstlichen dynamischen Unwucht.
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In F i g. 1 ist zunächst eine nach einem bekannten Prinzip arbeitende
Einrichtung zur Überprüfung von Auswuchtmaschinen dargestellt.
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Sie besteht aus einer in Lagern 1 und 2 gehalterten Lagerwelle 3
für die Aufnahme einrichtung 4 eines (gestrichelt gezeichneten) Prüflings 5. An
der Aufnahmeeinrichtung 4 ist eine künstliche Unwucht 6 angebracht, welche ständig
mit der Aufnahmeeinrichtung verbunden ist und mit dieser umläuft. Mit dem als Schwinglager
ausgebildeten Lager 1 ist ein Aufnehmer 7 verbunden, welcher die an dem Lager 1
auftretende Unwuchtschwingung erfaßt. Mit der Lagenvelle 3 ist ferner in geeigneter
Weise ein Phasengeber 8 verbunden, welcher die Phasenlage der Unwuchtschwingung
ermittelt. Die vom Aufnehmer 7 und Phasengeber 8 erfaßten Werte werden einer Meßelektronik
9 zugeführt, welche die Werte verarbeitet und sie einem Anzeigegerät 10 zuführt.
In diesem Anzeigegerät 10 wird die Anzeige der künstlichen Unwucht 6 mit dem vorgegebenen
Sollwert verglichen. Stimmt der Anzeigewert mit dem Sollwert überein, so ist dies
ein Anzeichen dafür, daß die Teile 7, 8,9 und 10 ordnungsgemäß arbeiten. Stimmt
der Anzeigewert mit dem Sollwert nicht überein, was sowohl automatisch wie auch
durch visuelle Beobachtung an dem Anzeigegerät festgestellt werden kann, so kann
von dem Anzeigegerät 10, zweckmäßigenveise über eine besondere Alarmeinrichtung
11, ein Störsignal gegeben oder die Maschine abgeschaltet werden.
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Bei der Einrichtung gemäß Fig. 1 ist ferner eine Kompensationseinrichtung
12 vorgesehen, welche die
Aufgabe hat, die von der künstlichen Unwucht 6 herrührende
Unwuchtschwingung zu kompensieren, so daß sich die ja ständig mit der Aufnahmeeinrichtung
4 verbundene künstliche Unwucht 6 bei der Auswuchtung eines Prüflings 5 im Meßlauf
nicht bemerkbar macht. Auch die Kompensationseinrichtung 12 wird bei der Einrichtung
gemäß Fig. 1 einer Überprüfung unterzogen. Zu diesem Zweck ist die Einrichtung 12
mit dem Anzeigegerät 10 verbunden und kompensiert beispielsweise durch Gegenschaltung
entsprechender Spannungen die Anzeigewerte der künstlichen Unwucht 6 zu »Null«.
Liefert die Kompensationseinrichtung 12 einen von »Null« verschiedenen Meßwert,
so wird wieder, vorzugsweise über eine Alarmeinrichtung 13, ein Störsignal bewirkt,
oder die Maschine wird abgeschaltet.
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Wird weder von dem Anzeigegerät 10 noch von der Kompensationseinrichtung
12 ein Störsignal gegeben, so kann die Auswuchtmaschine in ordnungsgemäßer Weise
weiter arbeiten.
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In Fig.2 ist nun eine nach der Erfindung ausgebildete Einrichtung
zur Prüfung von Auswuchtmaschinen gezeigt. Hier wird eine künstliche Unwucht während
des Laufs der Maschine angekoppelt.
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Eine Lagerwelle 23 für die Aufnahmeeinrichtung des Prüflings stützt
sich, beispielsweise über Kugellager 21, in entsprechenden Lagerböcken ab. Im inneren
der Lagerwelle 23 ist ein Hohlraum 24 vorgesehen mit einer schräg verlaufenden Bodenfläche
25. Der Hohlraum 24, dessen Querschnitt aus F i g. 3 ersichtlich ist, enthält eine
Kugel 26. In einer Innenbohrung 29 der Lagerwelle 23 ist eine während des Laufs
der Maschine verschiebliche Stange 27 angeordnet. Die Stange 27 besitzt eine Einkerbung
28, welche die Kugel 26 in der in Fig.2 mit ausgezogenen Linien dargestellten Innenstellung
festhält. Bei einer Verschiebung der Stange 27 wird die Kugel 26 angehoben und gelangt
in eine in der Figur mit gestrichelten Linien dargestellte Mittelstellung 26'. Von
hier aus wird die Kugel 26 unter der Wirkung der bei rotierender Welle 23 auf sie
wirkenden Fliehkraft in die Außenstellung 26" gezwungen. In dieser Stellung bildet
die Kugel 26 eine nach Größe und Winkellage vorgegebene künstliche Unwucht. Es ist
selbstverständlich, daß die in der Innenstellung der Kugel auftretende geringfügige
Unwucht durch entsprechende Anbringung von Ausgleichsmassen, beispielsweise an der
Welle 23 selbst, kompensiert werden muß.
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Kommt die Welle 23 zur Ruhe, so rollt die Kugel 26 infolge ihrer
Schwere auf der schräg geneigten Bodenfläche 25 in ihre Innenstellung zurück und
wird dort wieder durch Zurückziehen der Stange 27 von der Einkerbung 28 fixiert.
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Wie in F 1 g. 4 dargestellt, kann bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform
gemäß der Erfindung eine Lagerwelle 43 für die Aufnahmeeinrichtung des Prüflings
auch eine Mittelbohrung 49 aufweisen, welche Teil einer Preßluftleitung ist. Ahnlich
wie in Fig. 2, enthält auch in Fig.4 die Lagerwelle 43 einen Hohlraum 44, welcher
mit der Mittelbohrung 49 verbunden ist. Der Hohlraum 44 dient wieder der Aufnahme
einer Kugel 46. Im Normalbetrieb der Auswuchtmaschine liegt die Kugel 46 in ihrer
Innenstellung in der tiefsten Stelle des Hohlraumes 44.
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Durch die Mittelbohrung 49 kann ein Preßluftstrom 47 geschickt werden,
welcher die Kugel 46 so weit emporhebt, daß sie unter der Wirkung der Fliehkraft
in
ihre Außenlage 46" gezwungen wird. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung entspricht
also genau der Vorrichtung in F i g. 2, lediglich daß an Stelle der Stange 27 ein
durch die Mittelbohrung 49 gerichteter Preßiuftstrom zur Anwendung kommt. Falls
erwünscht, kann in der Anordnung gemäß F i g. 4 die Kugel 46 auch durch einen Preßluftstrom
48 in ihrer Innenstellung gehalten werden, wobei dieser Preßluftstrom 48 dem die
Kugel 46 anhebenden Preßluftstrom 47 entgegengesetzt ist.
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Mit den in den F i g. 2 bis 5 dargestellten Vorrichtungen gemäß der
Erfindung wird auf folgende Weise gearbeitet: Soll die Auswuchtmnschine auf ordnungsgemäßes
Arbeiten hin überprüft werden, so wird während der Rotation der Welle 43 die Kugel
26 bzw. 46 aus ihrer Innenstellung mit den beschriebenen Mitteln in ihre Außenstellung
26" bzw. 46" überführt. In dieser Lage bildet die Kugel eine künstliche Unwucht,
welche nach Größe und Winkellage an den Anzeigeinstrumenten der Maschine zur Anzeige
gebracht wird. Stimmt dabei der angezeigte Wert mit dem bekannten, vorgegebenen
Sollwert der künstlichen Unwucht nicht überein, so kann ein Störsignal gegeben oder
die Maschine abgeschaltet werden.
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Stimmt der Anzeigewert mit dem Sollwert überein, so wird die Kugel
26 bzw. 46 in ihre Innenstellung zurückgeführt und die Maschine kann mit dem Auswuchten
von Prüflingen fortfahren.
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Die Zurückführung der Kugel aus ihrer Außenstellung in die Innenstellung
erfolgt gemäß der Vorrichtung in F i g. 2 bis 5 bei ruhender Welle 23 bzw.
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43. Es können aber auch Vorkehrungen getroffen sein, welche die Kugel
26 bzw. 46 zwangläufig und insbesondere auch bei rotierender Welle 43 in die Innenlage
zurückbringen. Die in den Fig.2 bis 5 dargestellten Vorrichtungen stellen selbstverständlich
lediglich zwei spezielle Ausführungsbeispiele dar.
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Gemäß der Erfindung werden auch weitere Möglichkeiten in Betracht
gezogen, bei denen die Anbringung der künstlichen Unwucht an die Lagerwelle oder
an die Aufnahmeeinrichtung für den Prüfling auf andere Art, beispielsweise über
magnetische Mittel, erfolgt.
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F i g. 6 zeigt eine weitere gemäß der Erfindung ausgebildete Einrichtung,
welche insbesondere bei Zwei-Ebenen-Auswuchtmaschinen zur Anwendung kommen kann.
Eine als Hohlwelle ausgebildete Lagerwelle -63 für die Aufnahmeeinrichtung des Prüflings
ist in Schwinglagern 61, 62 gelagert. Eine Mittelbohrung 69 der Lagerwelle 63 nimmt
eine verschiebliche Stange 67 auf, welche mit einem schlüsselbartartig an ihr befestigten
Unwuchtkörper 66 verbunden ist. Mit der Welle 63 ist ein weiterer Unwuchtkörper
65 verbunden, welcher derart angeordnet ist, daß er bei der in Fig. 6 mit ausgezogenen
Linien dargestellten Stellung des Unwuchtkörpers 66 diesem genau gegenüberliegt.
In dieser Stellung entsteht bei Rotation der Welle 63 keine Unwucht. Wird hingegen
der Unwuchtkörper 66 durch Verschieben der Stange 67 in die mit gestrichelten Linien
gezeichnete Stellung 66' gebracht, so entsteht bei Rotation der Welle 63 ein durch
die Pfeile in Fig 6 angedeutetes Kräftepaar oder eine künstliche »dynamische« Unwucht.
Durch Zurückziehen der Stange 67 kann der Unwuchtkörper 66 wieder in diejenige Stellung
zurückgebracht werden, in welcher er durch den Unwuchtkörper 65 wuchtmäßig ausgeglichen
ist.
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Die Durchführung des Prüfverfahrens mit der Vor-
richtung aus F i g.
6 erfolgt analog zu demjenigen Verfahren, wie es an Hand der F i g. 2 bis 5 erläutert
wurde.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft Auswuchtinaschinen
mit sogenannten Eindreheinrichtungen. Bei diesen Maschinen ist im allgemeinen kein
Instrument zur Winkel anzeige der Unwucht vorgesehen, sondern der der Winkellage
der Unwucht entsprechende Wert wird gespeichert. Nach Beendigung des Meßlaufes wird
der Prüfling mit Hilfe der Eindreheinrichtung in diejenige Winkellage »eingedrehet«,
welche der Winkellage der festgestellten Unwucht entspricht. Es ist nun gemäß der
Erfindung möglich, auch für derartige Eindreheinrichtungen eine Prüfvorrichtung
vorzusehen. Es ist zu diesem Zweck lediglich erforderlich, an der Eindreheinrichtung
einen Kontrollkontakt anzubringen, welcher betätigt wird, wenn die im Probelauf
erfolgte Einstellung der Eindreheinrichtung mit dem Sollwert der Winkellage der
künstlichen Unwucht übereinstimmt.
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Eine Betätigung des Kontaktes bedeutet also, daß die Einstellung der
Eindreheinrichtung mit der Winkellage der vorgegebenen künstlichen Unwucht überein
stimmt und daß die Maschine ordnungsgemäß arbeitet. Der Kontrollkontakt kann ein
Störsignal bewirken, wenn die erfolgte Einstellung der Eindreheinrichtung mit der
Winkullage der künstlichen Unwucht nicht übereinstimmt.
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Es ist selbstverständlich, daß im Zusammenhang mit den verschiedenen,
im Obenstehenden beschriebenen Vorrichtungen an sich bekannte Alarm- und/ oder Abschalteeinrichemgen
vorgesehen sein können, welche ansprechen, wenn die Anzeigewerte der künstlichen
Unwuchtschwingungen von den vorgegebenen Sollwerten abweichen. Da es sich hierbei
durchweg um die Anbringung üblicher Geräte handelt, kann auf ein besonderes Eingehen
auf sie verzichtet werden. Ein Beispiel für die Anbringung derartiger Geräte ist
in F i g. 1 schematisch dargestellt.
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Die erwähnten Alarmeinrichtungen können auch dazu eingerichtet sein,
bei ihrem Ansprechen automatisch auf eine zweite, intakte Meßeinrichtung umzuschalten.
Dazu ist es lediglich erforderlich, neben der üblichen, aus Meßelektronik und Anzeigeinstrument
(F i g. 1) bestehenden Meßeinrichtung eine zweite, mit der ersten identische Meßeinrichtung
vorzusehen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung entstehen also keine Ausfallzeiten,
wenn sich herausstellt, daß die erste Meßgamitur schadhaft ist.