DE2949542A1

DE2949542A1 - Verfahren und vorrichtung zum eindrehen eines auszuwuchtenden rotors, dessen art bzw. aeussere form eines massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen ausgleichsstellen in komponenten ermoeglicht

Info

Publication number: DE2949542A1
Application number: DE19792949542
Authority: DE
Inventors: Hermann 6148 Heppenheim Brunnengräber
Original assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Hofmann Maschinen und Anlagenbau GmbH
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1979-12-10
Publication date: 1981-06-11
Also published as: DE2949542C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Eindrehen eines auszuwuchtenden Rotors,
dessen Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen in Komponenten ermöglicht Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 4.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung zum Auswuchten von Rotoren auf einer Auswuchtmaschine, deren Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen in Komponenten ermöglicht, ist durch die DE-PS 22 43 002 bekannt geworden.
Hierbei wird jede am Umfang des Rotors für den Massen ausgleich zugelassene Ausgleichsstelle abgetastet, dabei den Ausgleichsstellen zugeordnete Impulse erzeugt und diese für jede Umdrehung neu gezählt und aus der während einer Rotorumdrehung beim Meßlauf gezählten Anzahl von Impulsen ein Impuls als Phasenbezugssignal gewonnen. Dieses oder ein zu diesem in festem Phasenbezug stehendes Signal wird nach dem Abschalten des Antriebsmotors zum direkten Anhalten des Rotors in einer definierten Stellung verwendet.
Bei diesem bekannten Verfahren wird der Rotor direkt im Auslauf, beispielsweise mit Hilfe einer Klinke, in einer definierten Stellung angehalten, wobei im Stillstand des Rotors das Phasenbezugssignal verloren geht. Hieraus ergeben sich insbesondere bei schweren Rotoren aufgrund des höheren Schwungmomentes Probleme, da diese nicht so ohne weiteres schlagartig abgestoppt und arretiert werden können.
Es ist weiterhin bei Auswuchtmaschinen bekannt, den auszuwuchtenden Rotor in einer genau definierten Lage auf die Aufnahme der Auswuchtmaschine aufzuspannen und das Phasenbezugssignal durch einen an die Maschinenspindel der Auswuchtmaschine gekoppelten Phasengeber zu gewinnen.
Bei derartigen Auswuchtmaschinen muß der Rotor aber zunächst auf einem vorgeschalteten Orientierungsstand erkannt und in die erforderliche Lage eingedreht werden, um einen vorgegebenen Phasenwinkel zwischen den für den Massenausgleich vorgesehenen Ausgleichsstellen und dem Phasenbezugssignal der Meßelektronik zu erhalten. Dies bedingt einen größeren mechanischen und elektronischen Aufwand, wobei gleichzeitig die Auswuchtzeit wesentlich verlängert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eindrehen von auszuwuchtenden Rotoren, deren Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen einen Un wuchtausgleich in Komponenten ermöglicht, vorzuschlagen, mit denen das Anhalten bzw. Eindrehen auch von schweren Rotoren an der bzw. in die Ausgleichsposition ohne besondere Ausrichtung des Rotors gegenüber der Maschinenspindel möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 und bei der eingangs genannten Anordnung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 4 gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
Bei der Erfindung kann in vorteilhafter Weise das die Unwuchtwinkellage darstellende Signal auch nach dem Anhalten des Rotors zur weiteren Verwendung zur Verfügung gehalten werden und es ist erstmals möglich, auch schwere Rotore, deren Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen in Komponenten ermöglicht, unorientiert auf eine Auswuchtmaschine aufzuspannen und nach dem Meßlauf in die für den ersten Ausgleichsschritt erforderliche Winkellage bzw. für den orientierten Weitertransport auf eine Ausgleichsstation einzudrehen.
Die Erfindung wird nun anhand eines in der beiliegenden Figur schematisch dargestellten Ausfilhrungsb eispieles näher erläutert.
In der Fig. ist eine Maschinenspindel 1 einer an sich bekannten Auswuchtmaschine dargestellt. Am oberen Ende der Maschinenspindel 1 kann eine Aufnahmeeinrichtung 2 angeordnet sein, auf die der auszuwuchtende Rotor 3 aufgespannt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Massenausgleich am Rotor 3 nur in sechs jeweils um 600 zueinander verschobenen Komponenten möglich. Eine erste Abtasteinrichtung 4, die fotoelektrisch oder magnetisch arbeiten kann, tastet die für den Massenausgleich zugelassenen Ausgleichsstellen ab und leitet, wie aus der DE-PS 22 43 002 bekannt, die Impulse einer Zählschaltung 5 weiter, die ihrerseits eine Division der gezählten Impulse durch die Anzahl der vorhandenen Ausgleichsstellen durchführt, so daß ein Impuls pro Rotorumdrehung entsteht, der als Phasenbezugssignal einem Phasenkanal 6 weitergeleitet wird. Die Zählschaltung 5 kann aber auch entsprechend anderer Rotore voreingestellt werden, wenn diese eine abweichende Aufteilung der für den Massenausgleich zugelassenen Ausgleichsstellen aufweisen. Der Phasenkanal 6 erzeugt insbesondere in an sich bekannter 0 Weise zwei um 90 zueinander versetzte Rechteckspannungen, die einer vorzugsweise nach der phasenabhängigen Gleichrichtung (Hofmann-Info 2, 200.220.0, Seiten 7- 10) arbeitenden Meßelektronik 8 eingegeben werden können. Ein Meßwertaufnehmer 7 tastet die durch die Unwucht hervorgerufenen Unwuchtfliehkräfte bzw. -schwingungen ab und leitet die Signale der Meßelektronik 8 weiter. Es können aber allch mehrere Meßwertaufnehmer an der Auswuchtmaschine vorgesehen sein, deren Signale ebenfalls der Meßelektronik 8 eingegeben werden können. Die Meßelektronik ermittelt nachfolgend, vorzugsweise nach der phasenabhängigen Gleichrichtung, die Unwucht für die entsprechenden Ausgleichsebenen nach Größe und Richtung. Die Unwuchtgrößen Wr ein oder mehrere Ausgleichsebenen können an Anzeigegeräten 4 angezeigt oder einer nicht dargestellten Ausgleichssteuerungs einrichtung weitergeleitet werden. Die Meßelektronik 8 kann natürlich auch nach dem Wattmeter-Verfahren arbeiten.
Eine zweite Abtasteinrichtung 10 erzeugt ein zur Maschinenspindel 1 phasenstarres Bezugssignal. Hierzu kann die Abtasteinrichtung z.B. einen Nocken 9, der mit der Maschinenspindel fest verbunden ist, abtasten.
Es können aber auch andere phasenstarr angekoppelte Phasengeber oder vergleichbare Einrichtungen zur Anwendung kommen. Das gewonnene Phasenbezugssignal kann einem zweiten Phasenkanal 11 eingegeben werden, der eine Wechselspannung erzeugt und einer Phasendifferenzschaltung 12 weiterleitet. Die Wechselspannung ist phasenstarr auf das Phasenbezugssignal der Abtasteinrichtung 10 bezogen. Der Phasendifferenzschaltung 12 werden auch die beiden in dem ersten Phasenkanal 6 er-0 zeugten, um 90 phasenversetzten Bezugsspannungen eingegeben. Die Phasendifferenzschaltung 12 ermittelt die Phasendifferenz der von den beiden Abtasteinrichtungen 4 und 10 abgegebenen Signale und steuert in Abhängigkeit dieser ermittelten Phasendifferenz einen Drehmelder 13 einer nicht näher dargestellten Eindreheinrichtung, die vorzugsweise direkt an der Maschinenspindel 1 angekoppelt sein kann. Hierzu kann z.B.
die Bezugsphase des Drehmelders 13 in Abhängigkeit der ermittelten Phasendifferenz geschoben werden.
Durch die in der Meßelektronik 8 ermittelte Unwuchtwinkellage, die dem Drehmelder 13 weitergeleitet wird, kann die Eindreheinrichtung den Rotor 3 in die für den ersten Ausgleichsschritt erforderliche Ausgleichswinkellage eindrehen. Der Rotor 3 kann aber auch in eine für den Weitertransport zu einer Ausgleichs station erforderliche oder in eine rotorabhängige Winkellage eingedreht werden. Falls es sich um Rotore die an ihren beiden Enden in der Auswuchtmaschine gelagert werden müssen, beispielsweise um Kurbelwellen, handelt, können auch diese nach der Erfindung in die Ausgleichsposition eingedreht werden.
Das zweite Phasenbezugssignal wird dann nicht phasenstarr mit der Spindel sondern phasenstarr mit dem Umlauf der Unwuchtmaschine während des Meßlaufs erzeugt.

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Eindrehen eines auszuwuchtenden Rotors, dessen Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausg leichsstellen in Komponenten ermöglicht Patentansprüche: Verfahren zum Eindrehen eines auszuwuchtenden Rotors, dessen Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen in Komponenten ermöglicht, in die für den Massenausgleich vorgesehene Position in Abhängigkeit von der Unwuchtwinkellage, die bei einem Meßlauf des auf einer Meßspindel der Auswuchtmaschine gelagerten Rotors ermittelt wird, bei dem - durch Abtastung der für den Massen ausgleich des Rotors zugelassenen Ausgleichsstellen ein für die Bestimmung der Winkellage der Unwucht erforderliches Bezugssignal gewonnen wird; - zur Unwuchtwinkellagenbestimmung ein Phasenbezug zwischen dem Phasenbezugssignal und den für den Massenausgleich vorgesehenen Ausgleichsstellen hergestellt wird und - in Abhängigkeit von der Unwuchtwinkellage das positionsgerechte Eindrehen für den Unwuchtausgleich erfolgt dadurch gekennzeichnet, daß - neben dem aus der Abtastung der Ausgleichsstellen am Rotor gewonnenen ersten Phasenbezugssignal ein zur umlaufenden Spindel phasenstarres zweites Phasenbezugssignal ermittelt wird und - für das Eindrehen die Phasendifferenz zwischen den beiden Phasenbezugssignalen bestimmt wird.
2. VerfahrennachAnspruch1, dadurch gekennzeichnet, daßdie für das Eindrehen verwendete Bezugsphase durch der Phasendifferenz entsprechendes Phasenverschieben des ersten Phasenbezugssignals gewonnen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Eindrehen verwendete Bezugsphase durch der Phasendifferenz entsprechendes Phasenverschieben des die Unwuchtwinkellage angebenden Signals gewonnen wird.
4. Anordnung zum Eindrehen eines auszuwuchtenden Rotors, dessen Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen in Komponenten ermöglicht, in die für den Massenausgleich vorgesehene Position in Abhängigkeit von der Unwuchtwinkellage, die bei einem Meßlauf des auf einer Meßspindel der Auswuchtmaschine gelagerten Rotors ermittelt wird, mit - einer Abtasteinrichtung zum Abtasten der für den Massenausgleich des Rotors zugelassenen Ausgleichsstellen, aus deren Ausgangssignal ein Phasenbezugssignal für die Bestimmung der Unwuchtwinkellage gewonnen wird; - einer Meßelektronik, an die ein oder mehrere Meßwertaufnehmer angeschlossen sind und die aus dem aus der Rotorabtastung gewonnenen Phasenbezugssignal und den von den Meßwertaufnehmern abgegebenen Meßsignalen die Unwuchtwinkellage ermittelt,und - einer Eindreheinrichtung zum Eindrehen des Rotors in die für den Unwuchtausgleich vorgesehene Position in Abhängigkeit von der Unwuchtwinkellage dadurch gekennzeichnet, daß - ein mit der Meßlaufspindel (1) phasenstarr gekoppelter Phasengeber (9, 10) an eine Phasendifferenzschaltung (12) angeschlossen ist, die ein der Phasendifferenz zwischen dem aus der Rotorabtastung gewonnenen ersten Phasenbezugssignal und einem aus dem Ausgangssignal des Phasengebers (9, 10) gewonnenen zweiten Bezugssignal entsprechendes Phasen differenzsignal bildet,und - die Eindreheinrichtung (13) durch das Phasendifferenzsignal und das der Unwuchtwinkellage entsprechende Signal angesteuert ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindreheinrichtung (13) direkt an die Meßspindel (1) angekoppelt ist.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Phasengeber (9, 10) und die Phasendifferenzschaltung (12) ein Phasenkanal (11) geschaltet ist, der für die Phasendifferenzschaltung (12) eine zur Meßspindel (1) phasenstarre Wechselspannung erzeugt.