DE8714005U1

DE8714005U1 - Maschine zur Ermittlung der Korrekturwerte zum Wuchten eines Rotors in zumindest zwei Korrekturebenen

Info

Publication number: DE8714005U1
Application number: DE8714005U
Authority: DE
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1989-02-16

Description

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Maschine zur Ermittlung der Kortektürwerte zum Wuchten eines Rotors in zumindest zwei Körrekturebenen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US-PS 3,106,846 ist eine kraftmessende Auswuchtmaschine bekannt, bei der die Größe der Unwuchtanteile der ermittelten Unwucht, bezogen auf gewählte Korrekturebenen des Rotors, aus dem jeweiligen Abstandsmaß der Korrekturebenen voneinander sowie von den Unwuchtmeßsteilen, das sind bei dieser Auswuchtmaschine die Lagerstellen, ermittelt wird. In den Stromkreis einer Auswerteeinrichtung ist dazu eine Widerstandsschaltung in Form einer Potentiometerschaltung eingefügt. Die Potentiometer sind derart übet Verzahnungen gekoppelt, daß die Widerstandseinstellung gemäß den charak-* teristischen Abständen gemeinsam erfolgt. Zur Elnstellung der Widerstandswerte auf die charakteristischen Längen sind Zahnstangen als Abtasteinrichtung vorgesehen, die die Einstellung der charakteristischen Längenwerte übertragen. Zum Erfassen der Lage der Korrekturebenen wird jeweils ein Ende einer Zahnstange mit der jeweilige Korrekturebene zur Deckung gebracht. Aufgrund der vorgesehenen gemeinsamen Einstellung der Potentiometer ist die Abtasteinrichtung äußerst aufwendig ausgebildet. Darüber hinaus ist eine Erfassung des Rotordurchmessers bz.w. des -radius in den Korrekturebenen nicht vorgesehen.

Die DE-AS 20 Öl 972 betrifft eine Auswuchtmaschine für ■Kraftfahrzeugräder, die mit insgesamt drei Einstellpotentiomentern versehen ist und bei der mit einer Abtasteinrichtung die Lage nur einer Korrekturebene und der dieser Korrekturebene zugeordnete Radius bestimmbar ist. Die Abtasteinrichtung weist dazu eine in Längsrichtung des Rotors verschiebbare und in Querrichtung

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schwenkbare Einrichtung auf, die mit Potentiometern versehen ist« Die Potentiometerstellüngen werden wahrend des Meßlaufs verriegelt, so daß die Auswerteeinheit mit den so verstellten Potentiometern die Unwuchtgröße ermittelt. Die beschriebene Abtasteinrichtung ist zur Abtastung weiterar Korrekturebenen nicht vorgesehen, so dafl die dritte zur Auswertung erforderliche Abmessung über eine separate Abtasteinrichtung oder ma-

XO nuell ermittelt werden muß.' Die Anordnung der Lagerstellen ist bei dieser Radauswuchtmaschine nicht veränderbar .

Aus der US-PS 4,341,119 ist eine Auswuchtmaschine für Kraftfahrzeugräder bekannt, bei der mit einer Abtasteinrichtung in Form eines Abtastarmes die Lage nur einer Korrekturebene und der dieser zugeordnete Korrekturradius abtastbar ist. Die Anordnung der Lagerstellen ist nicht veränderbar. Die Abtasteinrichtung ist mit zwei Potentiometern versehen, deren Verstellwerte durch Betätigung eines am Auswuchtmaschinenrahiüen angeordneten Knopfes der Auswerteeinrichtung zugeführt werden. Die zur Unwuchtermittlung erforderlichen weiteren geometrischen Daten, wie z. B. der Korrekturebenenabstand, werden bei dieser Auswuchtmaschine indirekt mittels Wägung ermittelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine einfache und genaue Abtastung und Übertragung der zur Ermittliing der Korrekturwerte benotigten Abmessungen

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß die Abtasteinrichtung als zur Abtastung der Lage zumindest der jeweiligen Korrekturebenen längs der Rotorachse verschiebliehe und zur Abtastung des Rotorradius in den KorreJcturebenen in Querrichtung schwenkbare Ab-

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tasteinheit ausgebildet ist, daß die Äbtasteinheit über eine Signalverbindung mit der Auswerteeinrichtung verbindbar ist/ Und daß an der Abtasteinheit eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, mit der die Übernahme von Abtastsignalen in die Auswerteeinrichtung steuerbar ist.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es durch einfache Verschiebe- und Schwenkbewegungen möglich, die Lage der Korrekturebenen und den Radius bzw. Durchmesser, der für die Korrektur vorgesehen ist, sicher und genau abzutasten und auszuwerten. Fehlerträchtige Vorgänge wie Ablesung und manuelle Eingabe von gemessenen Werten in die Auswerteeinrichtung entfallen, da mit der Steuereinrichtung die eindeutige Übernahme der Abtastsignale in die Auswerteeinrichtung sichergestellt ist. Die Steuereinrichtung kann dabei vorteilhaft nach dem Anlegen der Abtasteinheit an den Rotor manuell zur Übernahme der Abtastsignale betätigt werden; es kann jedoch eine zeitabhängige Steuerung vorgesehen werden, die z. B. kurze Zeit nach dem Anlegen die Abtastsignale weiterleitet. Neben der Lage der Korrekturebenen kann erfindungsgemäß auch die Lage der Meßebenen, die im allgemeinen auch die Lagerebenen sind, abgetastet werden, so daß mit nur einer einfach ausgebildeten Einrichtung alle zur Ermittlung der Korrekturwerte erforderlichen Abmessungen abgetastet werden können.

Eine besonders einfache und zuverlässige Weiterbildung üer Erfindung sieht vor* das die Äbtasteinheit einen Tastkopfabschnitt, der mit einem an vorzugsweise der Frontseite der Maschine gelagerten stangenfonoigen Element in Verbindung steht, sowie einen Geber für die Längsverschiebung und einen Geber für die Schwenkbewegung aufweist. Dabei ist es zweckmäßig, den Tastkopfabschaitt längsverschieblich und schwenkbar auf dem stangenformigen Element anzuordnen, da so die Verstel-

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lung der Abtasteinheit innerhalb des für die Maschine vorgesehenen Bauräums erfolgen kann, ohne daß Stangenäbäöhaifcfce aus dem Bauraum heraussagen.

Pernef ist vorgesehen, daß beide Geber als Drehgeber ausgebildet sind. Dabei ist eine Anordnung besonders einfach im konstruktiven Aufbau, bei der die Drehgeber im Tastkopfabschnitt angeordnet sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung, die die Bedienung der Maschine vereinfacht, sieht vor, daß am Tastkopfabschnitt eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der die abzutastende Abtaststelle anzeigbar ist. Es werden bei dieser Ausgestaltung die mit dem Tastkopfabschnitt anzufahrenden Stellen am Rotor bzw. an der Auswuchtmaschine z. B. mit einem vorzugsweise alphanumerischen Display angezeigt oder schematisch abgebildet. Eine Verwechslungsgefahr der abzutastenden Stellen besteht bei dieser Ausgestaltung nicht.

Vorteilhaft ist ferner eine Weiterbildung, bei der die Abtasteinheit zur Abtastung der Lage der Lagerstander ausgebildet ist, da so alle zur Ermittlung der Korrekturwerte erforderlichen geometrischen Daten mit nur

einer Abtasteinrichtung abgetastet werden können. Si^aht man an der Abtasteinheit eine Einrichtung vor, mit der eine abzutastende Abtaststelle identifizierbar ist, so können die Afotaststellen auch in beliebiger Reihenfolge abgetastet werden.

In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist am Lagerständer ein Bereich mit einem Identifikationsmerkmal vorgesehen und die Einrichtung zur Identifizierung mit der Steuereinrichtung und/oder der Anzeigeeinrs, "V— ,g verbunden. Die Übernahme des Abtastsignals kann dabei nach erfolgter Identifizierung des Identifikationsmerkmals automatisch eingeleitet werden? es kann dazu im

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Identifikationsmerkmal ein entsprechender Befehlssatz enthalten sein. Das Identifikationsmerkmal kann beispielsweise als Balkencode, wie er zur Kennzeichnung von Waren gebräuchlich ist, ausgebildet sein.

Es kann ferner vorgesehen werden, daß zur Abtastung der Lage der Lagerständer an der Maschine befestigte Äbtastelemente vorgesehen sind.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Ansicht einer Auswuchtmaschine mit einer Abtasteinrichtung Fig. 2: einen Schnitt längs der Linie II - II

mit der Äbtasteinheit in Arbeitsstellung

Die Maschine 1 zur Ermittlung der Korrekturwerte zum Wuchten eines Rotors 2 weist ein Maschinengehäuse mit einem Maschinenbett 3, Lagerständer 4 und 5 und eine Kupplungseinrichtung 6, mit der der Rotor 2 mit einem Antrieb kuppelbar ist, sowie eine Abtasteinrichtung 7 auf. Im Maschinengehäuse sind der Antrieb sowie eine Auswerteeinrichtung angeordnet. Mit der Auswerteeinrichtung werden die von nicht dargestellten Schwingungsaufnehmern gelieferten, die Ünwuchtwirkung wiedergebenden Signale unter Heranziehung von geometrischen Abmessungen A, B, C, R₁ und R₂ ausgewertet. Die Schwin-

gungsaufnehmer sind in den durch die Mitten der Lagerständer 4, 5 definierten Ebenen angeordnet; die Lagerebenen sind im Ausführungsbeispiel also die Meßebenen. A kennzeichnet den Abstand zwischen der Mittelebene des ersten Lagerständers 4 und der ersten Korrekturebene 8, B den Abstand zwischen erster Korrekturebene 8 und zweiter Korrekturebene 3, C! den Abstand zwischen zweiter Korrekfcurebene 9 und der Mittelebenö des zweiten Lagerständers 5. R₁ ist der Radius, der für die Körrek-

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tür in der ersten Korrekturebene 8 vorgesehen ist, R ist der für die Korrektur in der zweiten Korrekturebene 9 vorgesehene Radius.

Die Abtasteinrichtung 7 ist im Ausführungsbeispiel am Maschinenbett 3 der Maschine 1 abgestützt und weist einen Tastkopfabschnitt 10 auf, der mit einem stanganformigen Element 11 verbunden ist. Das stangenförmige Element 11 ist in Längsrichtung, d. h. parallel zur Xotorachse angeordnet und ist an seinen beiden Enden mittels Lagerbocken 12, 13 auf dem Maschinenbett 3 gelagert. Der Tastkopfabschnitt 10 ist in Längsrichtung auf dem Element 11 verschiebbar und um die Achse des EIements 11 schwenkbar, wie durch den Doppelpfeil in Fig. 2 angedeutet. Die Schwenkbeweglichkeit ermöglicht eine Anlage des oberen Endes des Tastkopfabschnitts 10 am Außenumfang des Rotors 2. Aus dem sich dabei ergebenden Tastsignal wird unter Heranziehung der geometrischen Daten über die Lage von Rotorachse zur Achse des stangenformigen Elements 11 sowie des Schwenkwinkels und des Schwenkradius der Rotordurchmesser bzw. -radius in der Ebene der Schwenkbewegung ermittelt. Die Längsverschieblichkeit ist derart gewählt, daß die Lagen der Meßebenen, die durch die Mittelebenen der Lagerständer 4, 5 definiert sind, und die Lagen der Korrekturebenen 8, 9 am Rotor 2 für alle auf dieser Maschine 1 zu untersuchenden Rotorabmessungen erfaßbar sind. Die Längs» verschxeblichkeit der Abtasteinrichtung 7 wird durch die am Maschinenbett 3 längsvisrschieblich angeordneten Lagerständer 4, 5 nicht beeinträchtigt, da die Verschiebungen jeweils auf Führungen in verschiedenen Ebenen erfolgen und der Tastkopfabschnitt 10 beim Verschieben zurückgeschwenkt werden kann, so daß die Lagerständer 4, 5 nicht in der Bewegungsbahn für die &Idigr;/Sngs verschiebung des Tastkopfabschnitts 10 liegen. In der Ruhelage, d. h. nach dem Abtastvorgang und während des Meßlaufs, befindet sich der Tastkopfabschnitt 10

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vor dem Bereich des Maschinengehauses mit dem Antrieb und der Auswerteeinrichtung.

Im Tastkopfabschnitt 10 sind zwei Drehgeber 14, 15 vorgesehen. Der Drehgeber 14 wird infolge der Schwenkbewegung des Tastkopfabschnitts 10 verstellt und liefert die Äbtastsignale für die Radius-Abtastuag, während der Drehgeber 15 durch die Längsverschiebung des Tastkopfabschnitts 10 auf dem stangenformigen Element 11 verstellt wird und die Abtastsignale bei der Abtastung der l.§g& der Lagerständer 4, 5 bzw. der Korrekturebenen 8, 9 in Längsrichtung liefert. Das stangenförmige Element 11 und das Drehpotentiometer 15 können dazu formschlüssig, z. B. mittels Verzahnungen, miteinander in Verbindung stehen oder reibschlüssig miteinander gekoppelt sein.

Die Drehgeber 14, 15 können jedoch auch an Bereichen der Maschine ? fest angeordnet werden. Der Drehgeber 14 kann beispielsweise fest am Lagerbock 12 angeordnet werden; das stangenförmige Element 11 macht dann die Schwenkbewegung der drehfest auf ihm angeordneter Abtasteinheit mit. Der Drehgeber 15 kann fest in der Nähe des Lagerbocks 12 angeordnet werden und ist dann zur Erfassung der Längsverschiebung beispielsweise über einen Seilzug mit der Äbtasteinheit verbunden.

Die Übertragung* der im Beispiel fünf Abtastsignale (A, B, C, R^, R₂) zur Auswerteeinheit kann über ein Signalkabel oder drahtlos erfolgen.

Zur Initiierung der Übertragung der Abtastsignale ist am Tastkopfabschnitt 10 eine Steuereinrichtung 20 vorgesehen, die beispielsweise als manuell betätigbare Taste.inrichtung ausgebildet sein kann. Es kann auch •ine zeitabhängige Steuerung vorgesehen werden, die kurze Zeit nach dem Anlegen des) Tastkopfabschnitts 10

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an den Außenumfang des Rotors 2 die Signalübertragung einleitet.

Es kann auch vorgesehen werden, daß die Abtastsignale zwischengespeichert werden und erst beim Erreichen der Ruhelage des Tastkopfabschnitts 10 ein Kontakt zur Auswerte^inheit mit der Möglichkeit der Signalübertragung hergestellt wird, die beispielsweise von der manuellen

IQ Tasteinrichtung initiiert werden kann.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist dex Tastkopfabschnitt 10 eine Anzeigeeinrichtung 21 auf, die dem Bedienungspersonal signalisiert, welche Äbtaststel-Ie er als erstes bzw. als nächstes abzutasten hat. Diese Anzeigeeinrichtung 21 kann beispielsweise als alphanumerisches Display oder als Bildschirmdisplay ausgebildet sein und weitere Informationen liefern, wie 2. B. "Abtastwert erfaßt", "Zwischenspeicherung erfolgt" ^usw·

Im Ausführungsbeispiel ist die Maschine 1 mit einer Einrichtung 22, 23 versehen, mit der die Lage der Lagerständer 4, 5 automatisch durch den Tastkopfabschnitt 10 erfaßt und weitergeleitet bzw. zwischengespeichert wird. An den Lagerständern 4, 5 sind dazu Identifikationsmerkmale z, B. in Form eines mit einem Balkencode versehenen, berührungslos z. B. optisch abtastbaren Bereichs 22 vorgesehen. Der Tastkopfabschnitt 10 weist eine Leseeinheit 23 auf, die den Bereichen 22 an den Lagerständern 4, 5 durch Verschieben des Tastkopfabschnitts 10 gegenübergestellt werden kann; liegen während der Verschiebung der Bereich 22 am Lagerständer 4, 5 und die Leseei.nheit 23 sich mittig gegenüber, so kann durch Lesen des Balkencodes die Identifizierung des Lagerständers 4, 5 und die Übermittlung des Lagesigrais für diesen Lagerständer 4, S sowie des Signals für den erfaßten Lagerständer 4, 5 bewirkt werden« Die Leseein-

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heit 23 ist dazu mit der Steuereinrichtung 20 und gege*- beaanfalls der Anzeigeeinrichtung 21 verbunden*

Es kann ferner zweckmäßig sein, die Läge der Lagerständer 4, 5 nicht durch die Abtasteinrichtung 7> sondern durch eine oder gegebenenfalls mehrere/ den Lagerständern 4_r 5 zugeordnete Abtasteinrichtüngen zu erfassen.

Claims

4.239 D

Schutzansprüche
5

1. Maschine (1) zur Ermittlung der Korrekturwerte zum Wuchten eines in Lagerstandern (4, 5), von denen zumindest einer verschiebbar ist, gelagerten Rotors (2) in zumindest ,/.wei Korrekturebenen (8, 9) mit einer Abtasteinrichtung (7), mit der die Lage der Korrekturebensn {8, 9) des Rotors (2) abtastbar ist und mit einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Taststellungen der Abtasteinrichtung (7), dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (7) als zur Abtastung der Lage zumindest der jeweiligen Korrekturebenen (8, 9) längs der Rotorachse verschiebliche und zur Abtastung des Rotorradius in den Korrekturebenen (8, 9) in Querrichtung schwenkbare Abtasteinheit ausgebildet ist, daß äie Abtasteinheit über eine Signalverbindung mit der Auswerbeeinrichtung verbindbar ist, und daß an der Abtasteinheit eine Steuereinrichtung (20) vorgesehen ist, mit der die Übernahme von Abtastsignalen in die Äuswerteeinrichtung steuerbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinheit einen Tastkopfabschnitt (10), der mit einem an vorzugsweise der Frontseite der Maschine (1) gelagerten stangenförmigen Element (11) in Verbindung steht, sowie einen Geber für die Längsverschiebung und einen Geber für die Schwenkbewegung aufweist.

3* Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gaber als Drehgeber (14, 15) ausgebildet sind.

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j 4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

&idiagr; daß die Drehgeber (14, 15) im Tastkopfabschnitt

: 5 (10) angeordnet sind.

⁴ 5. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehen-

j. den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am

\l Tastkopf abschnitt (10) eine Einrichtung (21) vor-

10 gesehen ist, mit der die abzutastende Abtaststelle

i_: anzeigbar ist.
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j 6. Maschine nach einem oder mehreren der vorh&rgehen-

]; den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab-

I is tasteinheit (10, 11) zur Abtastung der Lage der

§ Lagerständer (4, 5) ausgebildet ist.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abtaste?nheit (10, 11) eine Einrichtung

20 (23) vorgesehen ist, mit der eine abzutastende Abtaststelle identifizierbar ist.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Lagerständer (4, 5) ein Bereich (22) mit

25 einem Identifikationsmerkmal vorgesehen ist und daß die Einrichtung (23) zur Identifizierung mit der Steuereinrichtung (20) und/oder der Anzeigeeinrichtung (21) verbunden ist.

30 9. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtastung der Lage* der Lagerständer an der Maschine befestigte Abtastelement^ vorgesehen sind.

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