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Verfahren und Vorrichtung zur Markierung oder Beseitigung einer Unwucht
eines Wuchtkörpers Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Markierung oder Beseitigung
einer Unwucht eines Wuchtkörpers, bei dem der Wuchikörper auf eine Aufnahme einer
Meßvorrichtung aufgespannt und zwecks Bestimmung seiner Unwucht mit höherer Drehzahl
rotiert wird und bei dem der Wuchtkörper nach Beendigung des Meßvorganges unter
Beibehaltung einer bestimmten Winkellage zu einem Drehtisch einer Markier-oder
Ausgleichseinrichtung
transportiert wird, mit dem er in die von der Meßeinrichtung mittlerweile übertragene
Unwuchtwinkellage eingedreht wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Es sirid Unwuchtmeßvorrichtungen bekannt, bei denen der Wuchtkörper
nach Beendigung des Meßvorganges in eine die Markierung oder den Unwuchtausgleich
ermöglichende Winkellage eingedreht wird. Da das Eindrehen des Wuchtkörpers und
das Markieren oder der Ausgleich seiner Unwucht ziemlich viel Zeit beansprucht,
verwendet man beim serienmäßigen Auswuchten von Wuchtkörpern, z. B. von Kraftfahrzeugreifen,
Ankern von Elektromotoren, Kurbelwellen c. dgl. auch Anlagen, bei denen die Markierung
oder der Ausgleich der Unwucht auf dem Drehtisch einer in gewisser Entfernung von
der Meßvorrichtung angeordneten Markier- oder Ausgleichseinrichtung vorgenommen
wird. Man geht dabei so vor, daß sowohl die Aufnahme der Meßvorrichtung als auch
der Drehtisch der Markier- oder Ausgleichseinrichtung in eine sogenannte ??NullPosition?I
eingedreht werden und zwar erstere nach Beendigung des Auslaufes - jedocb bevor
der Wuchtkörper abgenommen wird - und letztere nach Alrrrsahrrle des beim Serienuchten
vorausgehenden Wuchtkörpers, jedoch bevor der neue Wuchtkörper auf dem Drehtisch
aufgespannt wird.
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Die zwischen der Meßvorrichtung und der Markier- oder Ausgleichsvorrichtung
angeordnete Transporteinrichtung ist dabei so beschaffen, daß die Winkellage des
Unwuchtkörpers während des Transportes nicht verändert wird. Da sich der Drehtisch
der Markier- oder Ausgleichseinrichtung in der gleichen Winkelstellung wie die Aufnahme
der Meßeinrichtung - nämlich in der vorher festgelegten Null-Position - befindet
und die Winkellage des Unwuchtkörpers beim Transport nicht verändert wird, arbeitet
diese Anlage genau so als wenn der Wuchtkörper unmittelbar auf der Meßvorrichtung
markiert oder ausgewuchtet werden würde. Da jedoch während des Transportes bzw.
während des Markier-oder Ausgleichsvorganges bereits ein neuer Wuchtkörper auf der
Meßvorrichtung gemessen werden kann, erhält man eine wesentlich größere Stundenleistung
der Anlage im Vergleich zu Vorrichtungen, bei denen der Wuchtkörper direkt auf der
Meßvorrichtung ausgewuchtet oder markiert wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Leistungsfähigkeit
der in Rede stehenden Anlagen noch erheblich zu erhöhen. Der Erfindung liegt dabei
die Überlegung zugrunde, daß die für das Eindrehen der Aufnahme der Meßvorrichtung
in die Null-Position benötigte Zeit eingespart werden kann.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß
der Wuchtkörper in derjenigen Winkellage der Meßeinrichtung entnommen wird, in der
die Aufnahme beim Auslauf der Rotationsbewegung zufällig stehengeblieben ist und
daß außer dem Meßwinkel diese Auslaufwinkellage der Markier- oder Ausgleichseinrichtung
übermittelt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung
wird der Drehtisch der Markier- oder Ausgleichseinrichtung von seiner zugeordneten
Eindreheinrichtung abgekuppelt. Die Eindrehvorrichtung wird dann mittels einer elektrischen
Welle in Phasenübereinstimmung mit der Welle der Meßvorrichtung gebracht. Anschließend
wird eingekuppelt und eingedreht. Zweckmäßigerweise erfolgt dabei das Eindrehen
des Drehtisches der Markier- oder Ausgleichseinrichtung am Ende des Auslaufes der
Aufnahme der Meßvorrichtung.
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Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform des Verfahrens verbleibt
der Drehtisch der Markier- oder Ausgleichseinrichtung in derjenigen Winkellage,
in welcher der vorhergehende Wuchtkörper entnommen wurde oder in einer anderen beliebigen
Winkellage: Es wird dann eine Summen-oder Differenzbildung aus dieser Winkellage
und aus der Auslaufwinkellage der Aufnahme sowie aus dem gemessenen Unwuchtwinkel
vorgenommen.
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Der Drehtisch mit der aufgespannten Aufnahme wird dann um einen dieser
Summe oder Differenz entsprechenden Winkel gedreht.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, daß
die Aufnahme der Meßvorrichtung drehschlüssig mit einem ersten Drehfeldsystem verbunden
ist und daß eine Kupplung vorgesehen ist, über welche der Drehtisch der Markier-
oder Ausgleichseinrichtung mit einem zweiten Drehfeldsystem drehschlüssig gekuppelt
werden kann, ferner daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche am Ende des
Auslaufes der Aufnahme der Meßvorrichtung die beiden Drehfeldsysteme miteinander
in Verbindung bringt und die Kupplung einrückt.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.
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Eine Unwuchtmeßvorrichtung 1 bekannter Bauart besitzt eine Aufnahme
2, auf welcher ein Wuchtkörper 3 aufgespannt werden kann. Der Wuchtkörper 3 wird
durch einen in die Meßvorrichtung 1 eingebauten Motor auf höhere Drehzahl gebracht.
Die Lagerschwingungen der Welle der Aufnahme 2 werden mittels eines elektromechanischen
Wandlers abgetastet und in bekannter Weise mittels einer Meßelektronik 4 ausgewertet.
In der Meßelektronik 4 werden für die Unwuchtgröße und den Unwuchtwinkel des Wuchtkörpers
3 charakteristische Spannungswerte gespeichert.
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Der Meßvorrichtung list eine in beliebiger Entfernung angeordnete
Markier-oder Ausgleichseinrichtung 5 zugeordnet, welche einen Drehtisch 6 besitzt.
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Der Wuchtkörper 3 kann mittels einer schematisch angedeuteten Transporteinrichtung
7 von der Aufnahme 2 zu dem Drehtisch 6 so befördert werden, daß sich seine Winkellage
nicht ändert.
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Mit der Unwuchtmeßvorrichtung 1 sind ein Drehfeldsystem 8 und eine
Drehzahlmeßeinrichtung 9 drehstarr gekuppelt. Weiterhin ist ein Drehfeldsystem 10
vorgesehen, welches mittels einer Kupplung 11 mit der Welle des Drehtellers 6 der
Markier- und Ausgleichseinrichtung 5 gekuppelt werden kann.
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Ein Netzgerät 12 versorgt die Drehfeldsysteme 8 und 14 die Unwuchtmeßvorrichtung
1 und die Meßelektronik 4 mit den erforderlichen Spannungen.
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Zum Messen werden Schalter 13, 14, 15 und 16 in ihre obere Stellung
und zum Synchronisieren der Winkellage zwischen der Aufnahme 2 und dem Drehteller
6 in ihre untere Stellung mittels einer Umschalteinrichtung 17 verschwenkt. Weiterhin
ist eine Meßzusidsiberwachungseinrichtung 18, ein Kupplungsschalt-und Überwachungsgerät
19, eine Synchronisierüberwachungseinrichtung 20 und eine Relaisanordnung 21 vorgesehen.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Vorrichtung ist folgende: Der
Wuchtkörper 3 wird auf der Aufnahme 2 der Unwuchtmeßvorrichtung 1 aufgespannt. Zur
Ermittlung der Unwucht wird die Aufnahme 2 mit dem
Wuchtkiirper
3 auf höhere Drehzahl gebracht. Nach Feststellung der Unwucht und Speicherung der
zugeordneten Spannungen in der Meßelektronik 4 schließt der Kontakt in der Meßzustandsüberwachungseinrichtung
18; gleichzeitig wird die Welle der Aufnahme 2 abgebremst. Wenn der Abbremsvorgang
soweit fortgeschritten ist, daß entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Welle der
Aufnahme 2 nur noch eine einzige Umdrehung derselben zu erwarten ist, dann wird
über die Drehzahlmeßeinrichtung 9 ein Relaiskontakt nx geschlossen. Mit dem Schließen
des Kontaktes nx wird über die zuvor bereits geschlossene Meßzustandsüberwachungseinrichtung
18 die Umschalteinrichtang 17 betätigt, welche die Kontakte 13, 14, 15 und 16 aus
ihrer oberen Stellung !'Messen" in die untere Stellung"Synchronisieren"verschwenkt.
Die Kupplung 11 ist offen. In dieser Stellung sind die beiden Drehfeldsysteme 8
und 10 miteinander gekoppelt. Die Wellen derselbe, kommen in Winkelstellungsübereinstimmung.
Die Synchronisation wird von der Synchronisierüberwachungseinrichtung 20 überwacht.
Sobald die Aufnahme 2 der Meßvorrichtung 1 in Ruhe ist, schließt der Kontakt n0
in der Relaisanordnung 21. Inzwischen hat auch der zugeordnete Kontakt in der Synchronisierüberwachungseinrichtung
20 geschlossen.
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Die Kupplung 11 wird eingeschaltet und kuppelt den Drehtisch 6 mit
dem Drehfeldsystem 10, das in Stellungsübereinstimmung mit dem Drehfeldsystem 8
ist.
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Die Winkelstellung, in welcher die Aufnahme 2 bei ihrem Auslauf stehen
bleibt, ist selbstverständlich bei jedem Meßvorgang eine andere. Es ist nicht erforderlich,
daß die Aufnahme 2 der Meßvorrichtung in eine sogenannte"Null-Position"
nach
dem Auslauf eingedreht wird. Der Wuchtkörper kann vielmehr sofort nach Stillstand
der Aufnahme 2 entnommen werden, wodurch erheblich Zeit gespart wird, zumal der
Eindrehvorgang ziemlich langsam verläuft. Da der Wuchtkörper 3 bei dem Transport
zu dem Drehteller 6 seine Winkel lage nicht ändert und da der Drehteller 6 über
die elektrische Welle zwischen den Drehfeldsystemen 8, 10 in der gleichen Winkellage
steht, in welcher die Aufnahme 2 stehengeblieben ist, kann also der Wuchtkörper
3 in der Ausgleichs- oder Markiereinrichtung 5 so behandelt werden, als wäre er
uberhaupt nicht von der Aufnahme 2 abgenommen worden. Dies bedeutet also, daß unter
Steuerung der Meßelektronik 4 nun in bekannter Weise der Wuchtkörper 3 so eingedreht
wird, daß seine schwere Stelle unter einem geeigneten Werkzeug , z. B. einem Bohrer,
oder an einer feststehenden Markiereinrichtung zu liegen kommt oder daß seine leichte
Stelle an einer Einrichtung liegt, welche Material zum Ausgleich der Unwucht oder
Ausgleichsgewichte hinzufügt.
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Nachdem die beiden Drehfeldsysteme in winkellagenmäßige Übereinstimmung
gebracht sind, fällt die Kupplung 11ab. Dadurch wird der Kontakt im Kupplungsschalt-
und Überwachungsgerät 19 geöffnet. Auf diese Weise wird wiederum die Umschalteinrichtung
17 betätigt, welche die Kontakte 13, 14, 15 und 16 wieder in ihre obere Stellung
umschaltet. Damit kann von der Meßelektronik 4 die Unwucht des nächsten auf der
Aufnahme 2 aufgespannten Wuchtkörpers 3 ermittelt werden.
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Bei dem abgewandelten Verfahren entfällt das Eindrehen des Drehtellers
6 durch ein zugeordnetes Drehfeldsystem. Der Drehteller bleibt also in derjenigen
Stellung stehen, in welcher der letzte Wuchtkörper 3 abgenommen wurde. Diese Stellung
ist bekannt und kann in der Meßelektronik gespeichert werden. Wenn nun der Meßelektronik
4 noch diejenige Stellung gemeldet wird, in welcher die Aufnahme 2 nach dem Meßvorgang
des nachfolgenden Wuchtkörpers stehengeblieben ist, kann aus den Winkelstellungen
der Aufnahme 2 und des Drehtellers 6 eine Differenz oder eine Summe gebildet werden.
Wenn nun der Wuchtkörper von der Transporteinrichtung 7 zu dem Drehteller 6 befördert
wird, dann steht dieser um die genannte Differenz oder Summe "falsch".
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Beim Eindrehvorgang muß also diese Summe oder Differenz von dem gemessenen
Unwuchtwinkel abgezogen oder hinzuaddiert werden, je nachdem in welchem Drehsinn
die Winkel gemessen werden bzw. der Eindrehvorgang verläuft. Die Additionen werden
von der Meßelektronik durchgeführt. In vereinfachter mechanischer Ausgestaltung
kann man Kontaktscheiben verwenden, die anstelle der wesentlich schwereren Aufnahme
2 bzw. des Drehtellers 6 gedreht werden. Für die Drehung können Drehfeldsysteme
verwendet werden.
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Man kann jedoch die Wellen der Aufnahme 2 und des Drehtellers 6 auch
mit Ringpotentiometern verbinden und Spannungen addieren.