DE1167559B - Installation on balancing machines - Google Patents
Installation on balancing machinesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. Kl.: GOImBoarding school Kl .: GOIm
Deutsche Kl.: 42 k-33German class: 42 k-33
Nummer: 1167559Number: 1167559
Aktenzeichen: Sch 24207IX b / 42 kFile number: Sch 24207IX b / 42 k
Anmeldetag: 10. Juni 1958 Filing date : June 10, 1958
Auslegetag: 9. April 1964Opening day: April 9, 1964
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Auswuchtmaschinen mit elektrischer Unwuchtanzeige, bezogen auf Ausgleichsebenen zum Auswuchten von Rotoren, die an ihren verschiedenen konstruktiv vorgesehenen Ausgleichsebenen den Unwuchtausgleich nur in einem begrenzten Winkelbereich zulassen.The invention relates to a device on balancing machines with an electrical unbalance indicator, based on compensation planes for balancing rotors, which are structurally provided at their various Compensation planes allow unbalance compensation only in a limited angular range.
Beim Auswuchten starrer Rotoren ist bekanntlich ein Massenausgleich in zwei axial gegeneinander versetzten Ausgleichsebenen notwendig, aber auch hinreichend. In jeder dieser Ebenen kann der Massenausgleich entweder an einer einzigen, aber nicht voraussehbaren Stelle des Rotorumfanges oder auch aufgeteilt in Komponenten vorgenommen werden (sogenanntes geortetes Auswuchten). Mit bekannten Mitteln ist es möglich, Unwuchtmeßgeräte so auszuführen, daß sie die einzelnen Daten für den notwendigen Massenausgleich in den zwei Ausgleichsebenen nacheinander oder gleichzeitig anzeigen. Ein danach vorgenommener Massenausgleich läßt keine Restmomente übrig, und liefert demzufolge einen exakt ausgewuchteten Rotor. Es gibt jedoch Rotoren, bei denen aus konstruktiven Gründen in einer gegebenen Radialebene nur dann ein Massenausgleich vorgenommen werden kann, wenn der Unwuchtvektor für diese Radialebene in einen begrenzten Winkelbereich fällt. Zum restlosen Massenausgleich sind hier mehr als zwei Ausgleichsebenen nötig, die sich in den verfügbaren Winkelbereichen ergänzen. Jeder der benötigten Ausgleichsebenen ist ein bestimmter Winkelbereich zugeordnet. Als Beispiel hierfür seien Kurbelwellen genannt, bei denen je nach der zufälligen Lage und Größe der Unwucht solche Ebenen ausgewählt werden müssen, in denen ein Ausgleich auch wirklich vorgenommen werden kann.When balancing rigid rotors, it is known that two masses are balanced axially against one another offset compensation levels necessary, but also sufficient. In each of these levels the Mass balancing either at a single but unpredictable point on the rotor circumference or can also be carried out divided into components (so-called located balancing). With acquaintances Means it is possible to carry out unbalance measuring devices so that they the individual data for the Display the necessary mass balancing in the two balancing levels one after the other or at the same time. A mass balancing carried out afterwards leaves no residual moments, and consequently delivers one precisely balanced rotor. However, there are rotors in which, for design reasons, in a given A mass compensation can only be carried out in the radial plane if the unbalance vector falls within a limited angular range for this radial plane. For complete mass balancing more than two compensation levels are required here, which complement each other in the available angular ranges. A certain angular range is assigned to each of the necessary compensation planes. As an an example crankshafts are named for this, in which, depending on the random position and size of the imbalance those levels must be selected in which a compensation is actually made can.
Es ist bereits eine Einrichtung bekanntgeworden, die anzeigt, welche Ausgleichsebenen zu wählen sind und welcher Massenausgleich in diesen Ebenen vorzunehmen ist. Bei diesen bekannten Einrichtungen sind den einzelnen Ebenen Anzeigeinstrumente zugeordnet, an denen mittels eines Ebenenwählschalters die ermittelten Unwuchtwerte in entsprechenden, auf die jeweiligen Ebenen bezogenen Größen angezeigt werden, und zwar werden jeweils die Instrumente für zwei Ebenen gleichzeitig eingeschaltet. Mittels des Ebenenwählschalters ist es nun möglich, diejenigen Ausgleichsebenen auszuwählen, bei denen die Anzeige ein vorbestimmtes Vorzeichen besitzt, womit zu erkennen ist, daß in dieser Ebene die Unwucht tatsächlich ausgeglichen werden kann. Die bekannte Einrichtung erfordert jedoch eine manuelle Bedienung, weshalb sie außer den bekannten NachEinrichtung an AuswuchtmaschinenA device has already become known which indicates which compensation levels are to be selected and what mass balancing is to be carried out in these planes. In these known facilities display instruments are assigned to the individual levels, on which a level selector switch is used the determined unbalance values are displayed in corresponding sizes related to the respective planes the instruments for two levels are switched on at the same time. Means of the level selector switch it is now possible to select those compensation levels for which the display has a predetermined sign, which shows that in this level the Imbalance can actually be compensated for. However, the known device requires a manual one Operation, which is why, in addition to the well-known adjustments to balancing machines
Anmelder:Applicant:
Carl Schenck Maschinenfabrik G. m. b. H.,
Darmstadt, Landwehrstr. 55Carl Schenck Maschinenfabrik G. mb H.,
Darmstadt, Landwehrstr. 55
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Heinrich Hack,Heinrich Hack,
Dipl.-Ing. Reinhard Alffen, Darmstadt,Dipl.-Ing. Reinhard Alffen, Darmstadt,
Ludwig Arras, Groß ZimmernLudwig Arras, large rooms
teilen einer manuellen Bedienung nicht für automatische Anlagen geeignet ist.sharing manual operation is not suitable for automatic systems.
Die Erfindung bezweckt, eine Einrichtung zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Einrichtung nicht aufweist, die es jedoch wie diese ermöglicht, eine in bestimmten Ebenen ermittelte Unwucht in andere Ebenen zu transponieren. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Geräte, die die Unwuchtwerte ermitteln und/oder in entsprechende Gleichspannungen umwandeln, über stromrichtungsabhängige Schaltmittel mit den Ermittlungsebenen zugeordneten Anzeige- bzw. Steuergeräten und Anzeige- bzw. Steuergeräten, die jeweils Ersatzebenen zugeordnet sind, in denen am Wuchtkörper einen entsprechenden Ausgleich der Unwucht gestattende Stellen vorgesehen sind, derart in Verbindung stehen, daß die für die jeweiligen Ermittlungsebenen erhaltenen Gleichspannungen, falls sie negatives Vorzeichen haben, an Stelle der Anzeigebzw. Steuergeräte für die betreffenden Ermittlungsebenen, Steuergeräten für die jeweiligen Ersatzebenen und die restlichen Ermittlungsebenen derart zugeführt werden, daß sie dort mit positiven Vorzeichen zur Wirkung kommen.The invention aims to provide a device which has the disadvantages of the known device does not have, which, however, like this one, enables an imbalance determined in certain planes in to transpose other planes. This is achieved according to the invention in that devices that Determine imbalance values and / or convert them into corresponding direct voltages via current direction-dependent Switching means with display or control devices and associated with the determination levels Display or control devices, which are each assigned to equivalent levels in which on the balancing body a corresponding compensation of the imbalance permitting places are provided in such a connection stand that the DC voltages obtained for the respective determination levels, if they have a negative sign instead of the display or Control units for the relevant determination levels, control units for the respective substitute levels and the remaining levels of determination are supplied in such a way that they are there with a positive sign come into effect.
Gemäß weiterem Erfindungsgedanken ist für mehrere Ersatzebenen, in denen der Wuchtkörper jeweils die gleiche relative Stellung hat, ein gemeinsames Anzeige- bzw. Steuergerät vorgesehen, das eine der Zahl der Ersatzebenen entsprechende Anzahl von Ausgleichsvorrichtungen zur Wirkung bringt.According to a further inventive concept, there are several equivalent planes in which the balancing body each has the same relative position, a common display or control device is provided that a number of compensation devices corresponding to the number of substitute levels to take effect brings.
Besonders zweckmäßig ist es, für mehrere Ermittlungsebenen gemäß weiterem Erfindungsgedanken eine gemeinsame Ersatzebene vorzusehen und ein dieser zugeordnetes Anzeige- bzw. Steuergerät einen Ausgleich in dieser Ebene von der Größe desIt is particularly useful for several levels of determination in accordance with further inventive concepts to provide a common substitute level and a display or control device assigned to it a compensation in this level of the size of the
409 558/218409 558/218
der Zahl der zugeordneten Ermittlungsebenen entsprechenden Vielfachen des im Gerät zur Wirkung kommenden Wertes steuern zu lassen.the number of the assigned determination levels corresponding to the multiple of the effect in the device to control the coming value.
Gemäß weiterem Erfindungsgedanken sind die stromrichtungsabhängigen Schaltmittel derart angeordnet, daß jeweils nur die größere Spannung allein zur Wirkung kommt, falls ein und demselben Anzeige- bzw. Steuergerät einer Ersatzebene die Spannungen mehrerer Geräte verschiedener Ermittlungsebenen zugeführt werden. According to a further concept of the invention, the current-direction-dependent switching means are arranged in such a way that that in each case only the greater voltage alone comes into effect, if one and the same display or control device of a substitute level, the voltages of several devices of different determination levels are fed.
In zweckmäßiger Weise finden gemäß weiterem Erfindungsgedanken zur Ermittlung und Umwandlung der Unwuchtwerte in entsprechende Gleichspannungen nach der Wattmetermethode Hallgeneratoren Verwendung, wobei lediglich deren an der Ausgangsklemme auftretender Gleichspannungsanteil benutzt wird. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, pro Ebene dem einen Eingangsklemmenpaar eines Hallgenerators eine Wechselspannung, deren Frequenz proportional der Drehzahl des Wuchtkörpers ist, und dem anderen Eingangsklemmenpaar eine Wechselspannung, deren Amplitude dem augenblicklichen Größenwert der Unwucht und deren Frequenz der Drehzahl des Wuchtkörpers proportional ist, zuzuführen, so daß am Ausgangsklemmenpaar eine pulsierende Gleichspannung auftritt, die ein Kriterium für die Größe und die Phasenlage der Unwucht ist.Expediently find, according to further inventive concepts for determination and conversion the imbalance values in corresponding DC voltages according to the wattmeter method Hall generators Use, whereby only the DC voltage component that occurs at the output terminal is used. For this purpose it is advantageous to per level one pair of input terminals of a Hall generator an alternating voltage, whose Frequency is proportional to the speed of the balancing body, and the other pair of input terminals an alternating voltage, the amplitude of which corresponds to the instantaneous magnitude of the unbalance and its Frequency of the rotational speed of the balancing body is proportional to be supplied, so that at the output terminal pair a pulsating DC voltage occurs, which is a criterion for the size and the phase position of the Is imbalance.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Einrichtung zum Auswuchten von Kurbelwellen dargestellt. Es zeigtIn the drawing, as an embodiment of the invention, a device for balancing Crankshafts shown. It shows
Abb. 1 eine Ansicht der Einrichtung,Fig. 1 is a view of the facility,
Abb. 2 einen Prinzipschaltplan der in Abb. 1 dargestellten Einrichtung,Fig. 2 is a basic circuit diagram of the one shown in Fig. 1 facility shown,
A b b. 3 die Seitenansicht einer auszuwuchtenden Kurbelwelle, wie sie in A b b. 1 dargestellt ist, mit Angabe der Komponenten.A b b. 3 the side view of a crankshaft to be balanced, as shown in A b b. 1 is shown with Specification of the components.
In Abb. 1 sind auf dem Maschinenbett 1 zwei Lagerständer 2 und 3 mit den Rollenlagern 4 und 5 aufgebaut. Die Kurbelwelle 6 ist auf ihren beiden äußeren Lagerstellen aufgelegt und wird über eine Kardanwelle 7 angetrieben. In dem Antriebsgehäuse 8 ist ein Elektromotor 9 mit einem Riementrieb 10, 11 eingebaut. Die Riemenscheibe 11 sitzt auf einer Antriebswelle 12, welche von zwei Kugellagern 13 und 14 im Gehäuse 8 getragen wird. Über eine Kupplung 15 ist ein Phasengenerator 16 zum synchronen Lauf mit der Kurbelwelle 6 verbunden. Im oberen Teil des Antriebsgehäuses 8 ist das Meßgerät 25 mit sechs Anzeigegeräten 25 α bis 25/ eingebaut. An den Lagerständern 2 und 3 sind die Tauchspulen 17, 18 angebaut.In Fig. 1 there are two on the machine bed 1 Bearing stands 2 and 3 built up with roller bearings 4 and 5. The crankshaft 6 is on both of them is placed on the outer bearings and is driven by a cardan shaft 7. In the drive housing 8 an electric motor 9 with a belt drive 10, 11 is installed. The pulley 11 sits on one Drive shaft 12, which is carried by two ball bearings 13 and 14 in the housing 8. Over a Coupling 15, a phase generator 16 is connected to the crankshaft 6 for synchronous running. in the The measuring device 25 with six display devices 25 α to 25 / is installed in the upper part of the drive housing 8. The plunger coils 17, 18 are attached to the bearing stands 2 and 3.
Wie aus A b b. 2 ersichtlich, werden die von den Tauchspulen 17 und 18 in Abhängigkeit von den an den Lagerständern 2 und 3 auftretenden medianischen Schwingungen abgegebenen elektrischen Spannungen in bekannter Weise durch die beiden Potentiometer 19 und 20 auf die Ausgleichsebenen E1 und E1n reduziert. Diese reduzierten Spannungen werden je einem Paar von Hallgeneratoren 21, 22 und 23, 24 zugeführt. Der Phasengeber 16 besitzt einen Läufer 16 a und zwei um 90° gegeneinander versetzte Wicklungen 166 und 16 c, welche in bekannter Weise eine Sinus- und eine Cosinusspannung synchron und winkeltreu zum 6S rotierenden Körper abgeben. Die von der Spule 16 b abgegebene Sinusspannung wird den Magnetwicklungen der Hallgeneratoren 21 und 23 zugeführt, die von der Spule 16c abgegebene Cosinusspannung den Magnetwicklungen der Hallgeneratoren 22 und 24. Bei positiver Polarität dieser Meßspannungen wird die Unwuchtkomponente E1S am Gerät 25 a, die Unwuchtkomponente E11I-V am Gerät 25 c, die Unwuchtkomponente E1W am Gerät 25 d und die Unwuchtkomponente 2J1I1H- am Gerät 25/ angezeigt. Durch die Gestalt der Kurbelwelle 6 kann eine Unwucht mit negativer Polarität nur in der Ebene En ausgeglichen werden. Diese stellt eine gedachte Meßebene in der Mitte zwischen den beiden parallel zueinanderliegenden Gegengewichten (Kröpfungen) der Kurbelwelle dar. Der für diese Ebene ermittelte Unwuchtwert ist an beiden Gegengewichten in gleicher Größe auszugleichen. Bei ermittelter Unwucht mit negativer Polarität ist es deshalb nötig, die negative Spannung, z. B. die des Generators 21 für die Komponente E1S dem Gerät 25 c bzw. die des Generators 23 dem Gerät 25« additiv zuzuführen. Aus diesen beiden Querspannungen ist die maximale Spannung festzustellen und diese dem Gerät 25 b zuzuführen.As from A b b. 2, the electrical voltages emitted by the plunger coils 17 and 18 depending on the median vibrations occurring at the bearing stands 2 and 3 are reduced in a known manner by the two potentiometers 19 and 20 to the compensation levels E 1 and E 1n. These reduced voltages are each fed to a pair of Hall generators 21, 22 and 23, 24. The phase generator 16 has a rotor 16 a and two windings 166 and 16 c offset from one another by 90 °, which in a known manner emit a sine and a cosine voltage synchronously and at the correct angle to the 6 S rotating body. The b of the spool 16 output sinusoidal voltage is supplied to the solenoid windings of the Hall generators 21 and 23, the output from the coil 16c cosine the magnet windings of the Hall generators 22 and 24. In case of positive polarity of these detected voltages, the unbalance component E 1 S to the unit 25 a, the The unbalance component E 11 IV is displayed on the device 25 c, the unbalance component E 1 W on the device 25 d and the unbalance component 2J 1 I 1 H- on the device 25 /. Due to the shape of the crankshaft 6, an imbalance with negative polarity can only be compensated in the plane E n. This represents an imaginary measuring plane in the middle between the two parallel counterweights (crankings) of the crankshaft. The imbalance value determined for this plane is to be balanced on both counterweights to the same extent. If an unbalance with negative polarity is found, it is therefore necessary to reduce the negative voltage, e.g. B. that of the generator 21 for the component E 1 S to the device 25 c and that of the generator 23 to the device 25 «additively. The maximum voltage can be determined from these two transverse voltages and fed to the device 25 b .
Erfindungsgemäß sind als stromrichtungsabhängige Schaltmittel sogenannte Einweggleichrichter 26a bis 26/ und 26 a' bis 26/' vorgesehen. Aus der dargestellten Anordnung ist klar ersichtlich, daß für den Fall positiver Werte für die Ebenen E1 und E111 der Strom zu den Geräten 25 a bzw. 25 c geleitet wird und dort zur Anzeige führt. Für den Fall, daß einer der beiden Generatoren einen negativen Wert liefert, ist ebenfalls aus der Anordnung klar ersichtlich, daß dieser Wert im Gerät 256 zur Anzeige kommt. Liefern beide Generatoren negative Werte, so entsteht durch die größere Spannung am Innenwiderstand des Gerätes 25 b ein Spannungsabfall, der den Gleichrichter 26 a bzw. 26 b (26 a' bzw. 26 b') in der Leitung des Generators mit der kleineren Spannung vorspannt, und damit für einen Stromfluß von diesem Generator her sperrt, da dessen Spannung zur öberwindung der Vorspannung nicht ausreicht.According to the invention, so-called half-wave rectifiers 26a to 26 / and 26a 'to 26 /' are provided as the current direction-dependent switching means. From the arrangement shown, it can be clearly seen that in the event of positive values for levels E 1 and E 111, the current is passed to devices 25 a and 25 c and there leads to the display. In the event that one of the two generators supplies a negative value, it can also be clearly seen from the arrangement that this value is displayed in device 256. If both generators deliver negative values, the higher voltage at the internal resistance of the device 25 b creates a voltage drop that biases the rectifier 26 a or 26 b (26 a 'or 26 b') in the line of the generator with the lower voltage , and thus blocks a current flow from this generator, since its voltage is not sufficient to overcome the bias.
Claims (6)
Deutsche Patentschrift Nr. 843 314;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 008 024;
USA.-Patentschrift Nr. 2779 217;
Siemens-Zeitschrift, H. 8, 1954, S. 376 bis 384.Considered publications:
German Patent No. 843 314;
German Auslegeschrift No. 1 008 024;
U.S. Patent No. 2,779,217;
Siemens-Zeitschrift, issue 8, 1954, pp. 376 to 384.
Priority Applications (1)
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DESCH24207A DE1167559B (en) | 1958-06-10 | 1958-06-10 | Installation on balancing machines |
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- 1958-06-10 DE DESCH24207A patent/DE1167559B/en active Pending
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