DE2101113C3 - Vorrichtung zum Ausgleich der Unwucht von Rotoren - Google Patents

Description

2 ιοί

erwähnten Nachteile zu vermeiden, wobei insbesondere eine einfache Konstruküon mit möglichst wenig beweglichen Teilen und kleinem Raumbedarf unter ^möglicher Einengung des Arbeitsbereiches hend angeordnet, während der

nut der .^^P^.^
Druckmitte s sind deshalb ^
den Te.^ Rmgnu en e^gedreht

TSaSL wird erfindungsgemäß dadurch ge- lau, daß die Ausgleichsgewichte aus Kolben bestehen! von denen jeder in liner zylindrischen Ausnehmung abgedichtet und bezüglich des Rotors in radialer Richtung verschiebbar angeordnet ist, daß die zylindrischen Ausnehmungen an beiden Kolbenseiten mit einer Druckmittelquelle über einen DrehanschluS verbunden sind, wobei jeweils zwei in entgegengesetzter Richtung öffnende Rückschlagventile einer jeden Kolbenseite zugeordnet sin-!, und daß ein äuße- i_S rer, durch eine Meßanordnung gesteuerter Regelkreis vorgesehen ist, durch den die Druckmittelzufuhr zu den zylindrischen Ausnehmungen an den beiden KoI-benseiten derart gesteuert wird, daß unter entsprechender Verschiebung der Kolben die Unwucht wäh- *> rend der Rotation allmählich ausgeglichen wird

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht dann, daß die Kolben in einem im auszuwuchtenden Rotor

Aus den ^_el^RSs_Cyg

in F. g. {^^^^^^^⁵- ^Be' 15 16 17 und 18 in die £°^^ra ₃ -_{u entspre}. züghch der Arbeitsraume des Kolbens J g H

chendes, wie sich dies aus dem rechten

Fig. 3 ergibt _XrhpiUiT-_Aiimea4 _Und5 ein unterWenn in de» ArbajaumJ uaα ^ sctuedlicher Artoeitsd™riL l«n^h£ on _seiner

entsprechen^d\^Versc.^h^"^g _zu ^d _r ^eS _Fo^°e Wird der Unzylindrischen Ausnehinung ^zurFJf_e Druckdifferenz, terschied der Arbeitsdrücke djjto uruc _Rotation unter Berechtigung Js₆In Unwucht gesteuert, der Schleifscheibe 9 *^cm*^" ¹^E^{1 g} so kann^die Unwuch
. D.e Zufuhr to
eine Hydraubkfluss^
12 lh

_{ein Pump}en_i

. J^ ^ ,^g _{ein Pp}

eine Hydraubkfluss^gke,rst, erfolgt _{kn im}

aggregat 12, welches mU seinen _mögUchst

gemäße Vorrichtung den vorgenannten Forderungen gerecht, denn der Verschleiß ist denkbar gering, die Auswuchtgenauigkeit ist sehr hoch, der Kompensationsbereich ist sehr groß, so daß in jedem Fall em Vorwuchten nicht erforderlich ist, und der konstruktive Aufbau ist denkbar einfach. .

Weitere Einzelheiten und Merkmale sind aus der nachstehenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ersichtlich. In der

^ durch e.ne Schleifspin-

21 angeordnet, der eine gew.sse Vorwahl keitsmengc^gestattet

Wahrend des Sc^^
sein, daß sich die beider
schieben da sons ^

i ^feH" Rifrkschlaeventile entsprechenden Ruckschla^enwe

«nd deshalb wahrend to S^tef se. Ferne,

„_ewährleistet

ß _nicht ver-

des α

Kolbens 3 g

Ven-

24. Das Vent.l .4 ist^wei BeliaHern

des Regel- Sf

^F^=ÄÄeste,, kopf, der mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet istmit zwei Ausgleichsgewichten versehen, aie als Ko ben 2 in F i g,, al-

^ _Si ^_{n n} ^5Se Ventil 24 der das al J"«™"' j ^ _{nordnung) und} erst

mern unterteilt. Die mit dem Kolben 2 zusammenarbellenden Kammern sind mit den Bezugsze.chen4 ^Utuf^bSndⁿ _einer nachstehend noch näher beschrie benen Druckmittclquelle gelangt ein Druckmittel über Zuleitungen U und einen mit insgesamt v.cr Eingängen versehenen Drehanschluß zu v,er längs verlaufenden Kanälen, die im Inneren einer Schleifspindel 7 angeordnet sind, welche an ihrem vorderen

^ts auf Grund

größer ist als L Kolben!

StA g^rifwiflUi - =hmr_n; liegt der Wuchtkopf 1 mit den beiden Kolben 2 und

nach f^^^ ^

raum 5 auf einen ~ⁿ _h]^_ntf₁₁₈ ^ordneten

Federkraft der dem Jjcks^^νε™'^^^ _{te Hy}.

VcntJPeto.g^g"^^ _die Leitung 19, Jaulikfluss,gke t tlieüt ^ _{wieder jn}

den D^chluß 10 und das ^ ^^

^dD?s ΪΕ251-Ϊ^Γ17 b,eibt hierbei naturgemäß geschlossen. _{h d Ventil 14 wiede}r

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wird, um den Kolben 2, der ein bestimmtes Gewicht Schiebung ansteigt oder sich verringert. Im Falle aufweist, zu verschieben, wird durch die maximale einer Verringerung bleiben die Vorschubrichtung und Fliehkraft und die wirksame Fläche des Kolbens 2 die Vorschubgeschwindigkeit gleich, d. h. Vorschubbestimmt. Der öffnungsdruck des Rückschlagventils richtung und Vorschubgeschwindigkeit bleiben ein-15 liegt geringfügig unterhalb des Betriebsdruckes, 5 geschaltet, und zwar so lange, bis die Unwucht — zudamit der Hydraulikflüssigkeit, die mit hohem über- mindest in der betreffenden Koordinatenrichtung — atmosphärischem Druck in den Arbeitsraum 4 ein- völlig ausgeglichen und auf Null reduziert ist. In dieströmt, eiin Gegendruck entgegenwirkt. Hierdurch sem Fall schaltet die automatische Programmsteuekann ein nickweises Verschieben des Kolbens 2 ver- rung auf den anderen Kolben 3 um, der nun ebenfalls mieden v/erden. Wäre der genannte Gegendruck io mit einer bestimmten Geschwindigkeit nach rechts nicht vorhanden, so würde zwischen der mit dem Ar- bewegt wird. Auch hierbei fühlt die Unwuchtmeßanbeitsdruck beaufschlagten Kolbenseite in dem Ar- Ordnung ab, ob die Unwucht ansteigt oder sich verbeitsraum 4 und der anderen Kolbenseite im Arbeits- ringert. Für den Fall, daß die Unwucht größer wird, raum 5 ein solcher Druckunterschied entstehen, daß schaltet die Unwuchtmeßanordnung sofort den Vorein genaues feinfühliges Verschieben des Ausgleichs- 15 schub ab und schaltet auf die umgekehrte Vorschubkolbens 2 nicht möglich wäre. richtung um, wobei gleichzeitig festgestellt wird, ob

Wenn der Kolben 2 nicht, wie vorstehend be- nunmehr das erwünschte Reduzieren der Unwucht

schrieben, nach rechts, sondern nach links verschoben eintritt.

werden soll, so gelten die vorstehenden Darlegungen Auf die vorstehend beschriebene Art und Weise entsprechend, und die Hydraulikflüssigkeit strömt ao kann somit ein schneller Ausgleich der Unwucht auf über das Ventil 14 und das Rückschlagventil 17 in Null erzielt werden. Der Ausgleichsvorgang läuft den Arbeitsraum 5 ein, wobei die aus dem Arbeits- hierbei sehr einfach und vollautomatisch ab.
rau η 4 verdrängte Hydraulikflüssigkeit über das Wie ohne weiteres ersichtlich, kann die erf inRückschlagventil 16, den zugeordneten Drehan- dungsgemäße Ausgleichsvorrichtung bei beliebigen Schluß 10 und das Ventil 14 in den zugeordneten Be- »5 Rotoren in Anwendung kommen, bei denen ein Unhälter 20 desselben einströmt. wuchtausgleich während der Rotation und im mon-

Die Regelung der Ventile 14, 23, 13 und 24 über- tierten Zustand gewünscht ist.

nimmt ein Regelkreis, der den IST- (vorhandene Un- An Stelle der Hydraulikflüssigkeit kann auch ein wucht) und den SOLL-Wert (Unwucht gleich Null) Druckgas als Druckmittel zur Steuerung und Vermiteinander vergleicht und die Ventile so steuert, 30 Schiebung der Ausgleichskolben benutzt werden,
daß die Unwucht allmählich vollständig ausgeglichen Auf Grund der Tatsache, daß die Rückschiagvenwird. Es bedarf hierbei lediglich einer Größeninfor- tile 15 bis 18 des Kolbens 2 und die entsprechenden mation, ohne daß ein Phasenbezug erforderlich ist. Rückschlagventile des Kolbens 3 direkt im Wucht-Für jeden Kompensations- und Ausgleichsvorgang kopf 1 angeordnet sind, ergibt sich der große Vorteil, müssen folgende Programmschritte durchlaufen wer- 35 daß jegliche Verschiebungen der Ausgleichskolben 2 den. und 3 während der Rotation vermieden werden.

Der Kolben 2 wird mit konstanter Geschwindigkeit Diese Gefahr würde nämlich dann bestehen, wenn

nach rechts bewegt. Ein elektronischer Fühler der z.B. die Rückschlagventile erst hinter den Drehan-

Unwuchtmeßanordnung, die den hydraulischen Re- Schlüssen 10 angeordnet wären, da die Abdichtung

gelkreis, der in Fig. 3 dargestellt ist, steuert, ermit- 40 im Bereich der sich drehenden Teile Schwierigkeiten

tels hierbei, ob die Unwucht durch die Kolbenver- bereitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Schleifscheibe im detonierten Zustand, den gePatentansprüche: wünschten Unwuchtausgleich im Betriebszustand zu erzielen.

1. Vorrichtung zum Ausgleich der Unwucht Aus der USA.-Patentschrift 2 659 243 ist eine von Rotoren, insbesondere von an einer Schleif- 5 Vorrichtung zum Auswuchten von Schleifspindeln spindel befestigten Schleifscheiben, bei der zwei einer Schleifmaschine bekannt, bei der Kugeln in in zwei rechtwinklig zueinander stehenden Koor- Laufrillen, die konzentrisch zur Drehachse verlaufen, dinatenrichtungen verschiebbare Ausgleichsge- mit Hilfe eines Druckmittels verschoben werden könwichte vorgesehen sind, die während der Rota- nen. In Druckmittelkanälen sind des weiteren federtion des Rotors verschiebbar sind, dadurch io belastete Rückschlagventile angeordnet. Diese begekennzeichnet, daß die Ausgleichsge- kannte Vorrichtung besitzt ihre Genauigkeitsgrenze wichte aus Kolben (2, 3) bestehen, von denen je- dort, wo die Rollreibung der Kugeln ins Spiel der in einer zylindrischen Ausnehmung abgedich- kommt. Eine Feinstauswuchtung ist mit der bekanntet und bezüglich des Rotors in radialer Richtung ten Vorrichtung nicht gewährleistet. Auch ergibt sich verschiebbar angeordnet ist, daß die zylin- 15 die Gefahr, daß, wenn die Laufrillen der Kugeln drischen Ausnehmungen an beiden Kolbenseiten nicht exakt konzentrisch zur Drehachse verlaufen, mit ei'ner Druckmittelquelle (12) über einen Dreh- die Auswuchtung in bezug auf ein falsches Zentruni anschluß (10) verbunden sind, wobei jeweils erfolgt. Des weiteren ist zum selbsttätigen Auswuchzwei in entgegengesetzter Richtung öffnende ten schnell umlaufender Rotoren aus der Patentschrift Rückschlagventile (IS, 16; 17, 18) einer jeden 20 47 075 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen Kolbenseite zugeordnet sind, und daß ein äußerer, in Ost-Berlin eine Einrichtung bekannt, bei der die durch eine Meßanordnung gesteuerter Regelkreis Ausgleichsgewichte zwischen Federbälgen gehalten vorgesehen ist, durch den die Druckmittelzufuhr sind. Pie Ausgleichsgewichte sollen hierbei mittels zu den zylindrischen Ausnehmungen an den bei- eines gasförmigen, unter Druck stehenden Mediums den Kolbenseiten derart gesteuert wird, daß unter 35 radial verschiebbar sein. Zur Einstellung des Drukentsprechender Verschiebung der Kolben (2, 3) kes dient ein mit dem rotierenden Körper fest verdie Unwucht während der Rotation allmählich bundener Druckraum. Da nun der Druckraum mit ausgeglichen wird. dem Wuchtkörper umläuft und mit diesem eine Ein-

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch ge- heit bildet, werden alle Störschwingungen und Unkennzeichnet, daß die Kolben (2, 3) in einem im 30 rundheiten der Teile mit berücksichtigt. Daraus ergeauszuwuchtenden Rotor (9) angeordneten ben sich fehlerhafte Einstellungen der Ausgleichsge-Wuchtkopf (1) untergebracht sind und daß die wichte. Die bekannte Vorrichtung ist lediglich dazu beiden Kolben symmetrisch zur radialen Mittel- geeignet, einen Mittelwert bzw. eine Regelabweiebene des Rotors (9) liegen. chung der Welle, auf welcher der umlaufende Körper

35 sitzt, einzustellen.

Eine nennenswerte Verbesserung ist erst durch

den durch die deutsche Patentschrift 1 2i8 754 bekannten Wuchtkopf gelungen, bei dem zwei in zwei Koordinatenrichtungen verschiebliche Ausgleichsge-40 wichte vorgesehen sind, die während des Umlaufes

Die Frfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aus- des Rotationskörpers, insbesondere der Schleifgleich Ut. r Unwucht von Rotoren, insbesondere von scheibe, verstellbar sind. Die Ausgleichsgewichte an einer Schleifspindel befestigten Schleifscheiben, sind mit in etwa radial im Wuchtkopf verlaufenden bei der zwei in zwei rechtwinklig zueinander stehen- Zahnstangen verbunden, die über axial im Wuchtden Koordinateneinrichtungen verschiebbare Aus- 45 kopf verlaufende Zahnstangen mittels nicht umlaugleichsgewichte vorgesehen sind, die während der fender Einstellknöpfe von außen verstellbar sind. Rotation des Rotors verschiebbar sind. Der Wuchtkopf kann hierbei direkt an die Schleif-

Bei der Erzielung sauberer Schliffbilder hoher scheibe oder die Schleifspindel angeflanscht werden. Oberflächengüte ist es erforderlich, die verwendeten Der letztgenannte Wuchtkopf weist insbesondere

Schleifscheiben sowoH _liut,_u uem Aufsetzen auf die 50 den Vorteil auf, daß komplizierte kinematische Bau-Schleifspinde¹ ms auch in gewissen Abnutzungsinter- teile vermieden werden und daß insbesondere keine vallen einer Feinstauswuchtung zu unterziehen. Eine Zahnräder in Anwendung kommen, die mit der Umsolche Feinstauswuch'.ung wird durchgeführt, wäh- drehungszahl miteinander kämmen, was eine Erhörend die Schleifscheibe auf der Schleifspindel ver- hung der Lebensdauer und eine Herabsetzung der bleibt, um Umwuchtfehler zu vermeiden, die beim 55 Wartungsanforderungen bedeutet. Gleichwohl ist je-Umspannen der Scheibe sonst entstehen könnten. doch ein gewisser Verschleiß der mechanisch arbei-

Die Auswuchtung der Schleifscheibe auf der tenden Vcr;;tellorgane unvermeidbar. Als gewisser Schleifspindel empfiehlt sich auch deshalb, weil beim Nachteil ist ferner die Tatsache anzusehen, daß auf Naßschliff, bei dem unter Zuführung von Flüssigkeit Grund der Anflanschung des Schleifkopfes an der geschliffen wird, die Wuchtverhältnisse im Betriebs-.60 Spindel der Schleifmaschine oder an der Schleifmazustand durch die zugeführte Flüssigkeit beeinflußt schine ein zusätzlicher Raum benötigt wird, der sowerden. Der Wuchtzustand der Schleifscheibe ist dann beim Schleifvorgang, insbesondere beim Kt gelnämlich im Betriebszustand anders als im Stillstand schleifen, fehlt. Außerdem ist es möglich, daß die oder gar als im demontierten Zustand. Auf Grund zum Verschieben der Ausgleichsgewichte erforderlider Feuchtigkeitsaufnahme der Scheibe wird nämlich 65 chen Handkräfte relativ groß werden können, so daß die Massenverteilung in der Schleifscheibe beein- ein genaues Dosieren schwierig ist. flußt, so daß es nicht möglich ist, durch eine vorhe- Es ist nun Aufgabe der Erfindung, den letztge-

rifaC Auswuchtung, d. h. eine Auswuchtung der nannten Wuchtkopf zu verbessern und dessen zuvor