DE1473350C - Device for determining the size and position of the unbalance of rotating bodies - Google Patents

Description

6060

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung der Größe und Lage der Unwucht von Drehkörpern, z. B. Gebläserädern, Rotoren u. dgl, bei welcher die Drehkörper auf einem waagerecht angeordneten, allseitig bis zu festen Auflagern kippbaren Tragteil aufgelegt werden, insbesondere zum statischen Auswuchten dieser Körper.
Es ist bekannt, als Auswuchtvorrichtungen Konstruktionen zu nehmen, bei denen der auszuwuchtende Gegenstand auf einen Teller aufgelegt wird, der zentral auf einer Kugel gelagert ist. Neigt sich der Teller, wenn der auszuwuchtende Gegenstand in rotationssymmetrischer Lage aufgelegt worden ist, nach einer bestimmten Seite hin, so wird dadurch eine eventuell bestehende Unwucht angezeigt.The invention relates to a device for determining the size and position of the unbalance of rotating bodies, e.g. B. fan wheels, rotors and the like, in which the rotating bodies are placed on a horizontally arranged support part that can be tilted on all sides up to fixed supports, in particular for the static balancing of these bodies.
It is known to use constructions as balancing devices in which the object to be balanced is placed on a plate which is mounted centrally on a ball. If the plate tilts towards a certain side when the object to be balanced has been placed in a rotationally symmetrical position, this indicates a possibly existing imbalance.

Bei den vorbeschriebenen bekannten Vorrichtungen ist es zur Erleichterung der Herstellung einer rotationssymmetrischen Lage des auszuwuchtenden Gegenstandes, im Fall, daß es sich um einen Ring handelt, weiterhin bekannt, eine federbelastete Nabe, welche genau zentrisch zum Kugelgelenk axial verschieblich geführt ist, in die Ringöffnung zu drücken. Ob jedoch mit oder ohne eine solche zusätzliche Zentrierhilfe, Auswuchtvorrichtungen der vorbeschriebenen Art müssen für leichte Gegenstände deshalb ungenau bleiben, weil mit Notwendigkeit das Ausbalancieren des Auflagetellers durch die Reibung im Kugelgelenk beeinflußt wird.In the known devices described above, it is necessary to facilitate the production of a rotationally symmetrical one Position of the object to be balanced, in the case that it is a ring, also known, a spring-loaded hub, which is axially displaceable exactly centrally to the ball joint is guided to press into the ring opening. However, whether with or without such an additional centering aid, Balancing devices of the type described above must therefore be imprecise for light objects stay, because it is necessary to balance the support plate through the friction in the ball joint being affected.

Die genannten Nachteile werden bei einer weiteren bekannten Ausführung einer Auswuchtvorrichtung vermieden, bei welcher der Auswuchtteller auf einem Kranz von Stützfedern gelagert ist. In diesem Fall macht sich jedoch als Nachteil bemerkbar, daß die Neigung des Tellers unter einer Unwucht verschieden ist, je nachdem, ob sich die letztere zufällig gerade über einer Feder oder zwischen zwei benachbarten Federn befindet. Sieht man zur Minderugg dieses Mangels eine sehr große Anzahl von Federn vor, so wird die Vorrichtung kompliziert und teuer. Außerdem bleibt stets die Gefahr, daß die Federn unter einseitiger Unwuchtbelastung einknicken. Man hat zwar versucht, durch ein zentrales Gelenk hiergegen Abhilfe zu schaffen, die Reibung im Gelenk verfälscht jedoch wiederum, wie eingangs erwähnt, die Meßergebnisse. The disadvantages mentioned are in a further known embodiment of a balancing device avoided in which the balancing plate is mounted on a wreath of support springs. In this case however, it becomes noticeable as a disadvantage that the inclination of the plate differs under an imbalance is, depending on whether the latter happens to be just above a feather or between two neighboring ones Springs located. If a very large number of springs is provided to reduce this deficiency, then so the device becomes complicated and expensive. In addition, there is always the risk that the springs under one-sided Buckle the unbalance load. Attempts have been made to remedy this with a central joint However, as mentioned at the beginning, the friction in the joint falsifies the measurement results.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine sehr genaue Auswuchtvorrichtung auch für leichte Gegenstände zu schaffen, welche ohne Gelenk auskommt, wobei aber dennoch ein einseitiges abruptes Absenken des Aufhänge- oder Tragteils bzw. Tellers vermieden ist.The object of the invention is to provide a very precise balancing device even for light objects to create, which works without a joint, but with a one-sided abrupt lowering of the Suspension or support part or plate is avoided.

Die Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß der Tragteil auf einer mittig angeordneten, allseitig kippbaren in ihrer Belastbarkeit durch die festen Auflager für den Tragteil begrenzten Schraubenfeder aufruht. Die Steifigkeit der Schraubenfeder kann im Einzelfall entsprechend dem Gewicht des auzuwuclftenden Gegenstandes gewählt werden, so daß man stets eine optimale Meßgenauigkeit erhält.The object of the invention is achieved in that the support part on a centrally arranged, on all sides tiltable in their resilience limited by the fixed support for the support part helical spring rests. The stiffness of the helical spring can in individual cases according to the weight of the growing Object are chosen so that you always get an optimal measurement accuracy.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer mit einem Spiegel- und Linsensystem ausgerüsteten Federwaage, teilweise im Schnitt,Fig. 1 is a partial side view of a spring balance equipped with a mirror and lens system on average,

F i g. 2 einen Axialschnitt durch eine Federwaage in Übereinstimmung mit der Anordnung nach Fig. 1,F i g. 2 shows an axial section through a spring balance in accordance with the arrangement according to FIG. 1,

F i g. 3 und 4 Abwandlungen der Federwaage mit einem als Dosenlibelle ausgebildeten Anzeigemittel.F i g. 3 and 4 Modifications of the spring balance with a display device designed as a circular level.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung enthält eine Federwaage 10, die entsprechend Fig. 2 aus einem Gehäuse 22 besteht, das mit einer abwärts weisenden, vorzugsweise zylindrischen Ausnehmung 27 a und einer aufwärts weisenden um die Ausnehmung 27 a liegenden ringförmigen und durch eine Haube 23 abgedeckten Ausnehmung 31 versehen ist. Am Boden der Ausnehmung 27 α ist eine Schraubenfeder 27 be-The in F i g. 1 contains a spring balance 10, which, as shown in FIG is. At the bottom of the recess 27 α a coil spring 27 is loaded

festigt, die mit ihrem unteren Ende an einem Stift 26 befestigt ist, der durch den Boden der Ausnehmung 27 geführt und mit einem Aufhänge- oder Tragteil 25 für den auszuwuchtenden Körper, z. B. ein nicht dargestelltes Gebläserad, versehen ist. Der Aufhängeoder Tragteil 25 ist mit einer zentralen, abwärts gerichteten Hülse 24 ausgebildet, die ihrerseits an ihrem unteren Ende einen Umfangsflansch 28 aufweist, an dessen Außenrand nach unten gerichtete Dämpfungskörper 29 angeordnet sind. Diese Dämpfungskörper sind in eine Flüssigkeit 30 eingetaucht, die sich in der ringförmigen Ausnehmung 31 des Gehäuses 22 befindet, und dämpfen die Bewegung des Aufhänge- oder Tragteiles. Der Aufhänge- oder Tragteil 24, 25, 26 ist durch eine Scheibe 33 geführt, die mittels Zapfen 34, die sich durch den Umfangsflansch 28 erstrecken, am Mittelteil 35 des Gehäuses 22 befestigt ist.that is attached with its lower end to a pin 26 which passes through the bottom of the recess 27 out and with a suspension or support part 25 for the body to be balanced, for. B. a not shown Impeller, is provided. The suspension or support part 25 has a central, downwardly directed Sleeve 24 is formed, which in turn has a peripheral flange 28 at its lower end the outer edge of the downwardly directed damping bodies 29 are arranged. This damping body are immersed in a liquid 30 which is located in the annular recess 31 of the housing 22, and dampen the movement of the suspension or support part. The suspension or support part 24, 25, 26 is guided by a disc 33, which by means of pins 34 which extend through the peripheral flange 28, on Central part 35 of the housing 22 is attached.

Um z. B. ein Gebläserad auszuwuchten, wird die- »ses auf dem sich aufwärts erstreckenden Teil des Stiftes 26 zentriert. Wenn das Gebläse nun eine Unwucht zeigt, werden die Hülse 24, der Tragteil 25 und der Stift 26 gemeinsam in eine geneigte Stellung gekippt, die die Richtung der Unwucht des Gebläserades an-' zeigt und dazu benutzt werden kann, die Größe der Unwucht kenntlich zu machen.To z. B. to balance a fan wheel, this is done on the upward part of the pin 26 centered. If the fan now shows an imbalance, the sleeve 24, the support part 25 and the Pin 26 tilted together in an inclined position, which indicates the direction of the unbalance of the fan wheel- ' shows and can be used to indicate the size of the imbalance.

Zu diesem Zweck ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 der Stift 26 an seinem unteren Ende 32 mit einem Anzeigemittel in Gestalt eines Spiegels 17 versehen und das Gehäuse 22 der Federwaage 10 mit einem zweckmäßig aus einer starren Blechplatte hergestellten Gehäuse 11 verbunden, das ein Spiegel- und Linsensystem umschließt, das es ermöglicht, direkt die Größe und Lage der Unwucht auf einer Beobachtungsfläche 20 des Gehäuses abzulesen, durch das ein Lichtstrahl, der gegen den Spiegel 17 am unteren Ende des Stiftes 26 reflektiert ist, beobachtet werden kann. Der Lichtstrahl geht von einer Lichtquelle 12 aus, vor der eine Lochscheibe 13 angeordnet ist, durch die ein dünner Lichtstrahl zu einer Linse 14 hindurchgeht, die den Lichtstrahl weiter verdichtet und ihn gegen einen Spiegel 15 wirft, von dem er gegen einen weiteren Spiegel 16 reflektiert wird. Von diesem Spiegel 16 wird der Lichtstrahl zu dem am unteren Ende des Stiftes 26 angeordneten Spiegel 17 geworfen und dann durch die Spiegel 16 und 15 und einem weiteren Spiegel 18 zur Beobachtungsfläche 20 reflektiert. Letzterer besteht aus einer Mattscheibe 19, auf der der Lichtstrahl als Punkt beobachtet werden kann und einer Sammellinse 21. Abhängig von der verschiedenen Neigung des Spiegels 17 auf Grund der Unwucht des auszuwuchtenden Gegenstandes kann der von den Spiegeln 16, 15 und 18 reflektierte Lichtstrahl an verschiedenen Punkten auf der Mattscheibe 19 beobachtet werden. Hierzu ist die Mattscheibe 19 zweckmäßig mit einer Skaleneinteilung versehen, welche die Größe der Unwucht ,und in Verbindung mit einem beliebig gewählten Radius auch die Richtung der Lage der Unwucht anzeigt.For this purpose, in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the pin 26 is at its lower one End 32 is provided with a display means in the form of a mirror 17 and the housing 22 of the spring balance 10 connected to a suitably made of a rigid sheet metal housing 11, the encloses a mirror and lens system that makes it possible to directly determine the size and position of the unbalance to be read on an observation surface 20 of the housing, through which a light beam directed towards the mirror 17 is reflected at the lower end of the pin 26 can be observed. The ray of light goes from a light source 12, in front of which a perforated disk 13 is arranged, through which a thin light beam to a lens 14 passes through, which further condenses the light beam and throws it against a mirror 15, from which it is reflected against a further mirror 16. From this mirror 16 the light beam thrown to the arranged at the lower end of the pin 26 mirror 17 and then through the Mirrors 16 and 15 and a further mirror 18 are reflected to the observation surface 20. The latter exists from a ground glass 19 on which the light beam can be observed as a point and a converging lens 21. Depending on the different inclinations of the mirror 17 due to the imbalance of the to be balanced The light beam reflected by the mirrors 16, 15 and 18 can at different objects Points on the focusing screen 19 are observed. For this purpose, the ground glass 19 is expediently with a scale graduation, which shows the size of the unbalance, and in connection with any selected radius also shows the direction of the unbalance position.

In besonders vorteilhafter Weise besteht diese Skaleneinteilung aus zentrisch zueinander liegenden Kreisen, deren Abstand zueinander auf eine konstante Gewichtseinheit geeicht ist. Ist nun z. B. ein Gebläserad auf den Tragteil 25 zentrisch aufgesetzt und weist das Gebläserad keine oder nur eine im zulässigen Toleranzbereich liegende Unwucht auf, so erscheint der Lichtpunkt im Zentrum oder wenigstens innerhalb des innersten, dem Toleranzbereich entsprechenden Kreis. Bei Vorliegen einer Unwucht und je größer diese ist, wandert der Lichtpunkt, infolge derIn a particularly advantageous manner, this scale division consists of circles lying centrically to one another, whose distance from one another is calibrated to a constant weight unit. Is now z. B. an impeller placed centrally on the support part 25 and has the impeller no or only one in the permissible If there is an unbalance lying within the tolerance range, the light point appears in the center or at least within it of the innermost circle corresponding to the tolerance range. If there is an imbalance and ever larger this is, the point of light moves, as a result of the

ίο Neigung des Tragteiles 25 und damit des Spiegels 17, radial mehr oder weniger aus dem Zentrum der Skaleneinteilung nach außen, und die Größe und Richtung der Lage der Unwucht kann an einem der folgenden Kreise abgelesen werden. Nun wird ein dem abgelesenen Gewicht entsprechender Körper, z. B. eine Klemme, an der der Neigungsrichtung genau entgegengesetzt liegenden Seite des auszuwuchtenden Gebläserades befestigt, und das Gebläserad ist ausgewuchtet. ίο inclination of the support part 25 and thus of the mirror 17, radially more or less from the center of the scale to the outside, and the size and direction the position of the unbalance can be read from one of the following circles. Now is a dem read weight of corresponding body, e.g. B. a clamp on which the direction of inclination exactly on the opposite side of the impeller to be balanced, and the impeller is balanced.

In F i g. 3 ist eine abgewandelte Ausführung der Federwaage 10 dargestellt. Hier enthält das Gehäuse 22 eine aufwärts gerichtete und zentral liegende, zylindrische Ausnehmung 27 a, welche die Schraubenfeder 27 und die Flüssigkeit 30 für den vorgenannten Dämpfungszweck aufnimmt. Das untere Ende der Schraubenfeder 27 ist am Boden der Ausnehmung 27 α befestigt und trägt an ihrem oberen Ende einen Zapfen 26, auf den der Tragteil 25 oder unmittelbar der auszuwuchtende Körper aufgesetzt werden kann.In Fig. 3 shows a modified version of the spring balance 10. Here, the housing 22 contains an upwardly directed and centrally located, cylindrical recess 27 a, which receives the helical spring 27 and the liquid 30 for the aforementioned damping purpose. The lower end of the coil spring 27 is fixed α at the bottom of the recess 27 and carries at its upper end a pin 26 to which the support member 25 or the body to be balanced can be mounted directly.

Zentral an der Kopfseite des Zapfens 26 ist eine Dosenlibelle 36 angeordnet, auf der unmittelbar die Richtung der Lage der Unwucht abgelesen werden kann. Wird wieder eine Skaleneinteilung der vorgenannten Ausführung vorgesehen, so kann auch die Größe der Unwucht sofort mit abgelesen werden. Das Gehäuse 22 ist auf einem Grundrahmen 37 angeordnet, dessen horizontale Lage mittels Schrauben 38 justiert ist. Zweckmäßigerweise bilden diese Schrauben eine Dreipunktauflage.Centrally on the head side of the pin 26 is a circular level 36 on which the directly Direction of the location of the unbalance can be read. Will again be a scale division of the aforementioned Execution provided, the size of the imbalance can also be read off immediately. The housing 22 is arranged on a base frame 37, the horizontal position of which by means of screws 38 is adjusted. Appropriately, these screws form a three-point support.

Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführung der Federwaage wird die Dosenlibelle 36 von einer Schraubenfeder 27 getragen, die zentral im Gehäuse 22 angeordnet ist. Die Dosenlibelle ist mit einem abwärts gerichteten Stift 26 verbunden, der an seinem unteren Ende unmittelbar den auszuwuchtenden Körper tragen kann. Der auszuwuchtende Körper befindet sich somit in hängender Stellung und wird mittels eines am Stift 26 gelagerten Haltemittels 40, z. B. eine Riegelkugel oder ein Haken, gehalten. Das Gehäuse 22 ist in gleicher Weise wie das in F i g. 2 dargestellte Gehäuse mit einer ringförmigen Ausnehmung 31 versehen, die eine Flüssigkeit 30 für Dämpfungskörper 29, die am Boden der Dosenlibelle befestigt sind, enthält. Die Dosenlibelle entspricht der in Fig. 3 dargestellten und enthält in üblicher Weise eine Flüssigkeit 39 unterhalb einer transparenten Platte 41, die mit einer Skaleneinteilung zum Anzeigen der Größe und Lage der Unwucht versehen sein kann. Das Gehäuse 22 ist wieder auf einem Grundrahmen 37, wie bei der Ausführung nach Fig. 3, angeordnet. In the case of the in FIG. 4 shown embodiment of the spring balance, the circular level 36 of a Helical spring 27 is carried, which is arranged centrally in the housing 22. The circular level is with a downward directed pin 26 connected, which at its lower end directly the body to be balanced can carry. The body to be balanced is thus in a hanging position and is by means of a holding means 40 mounted on the pin 26, e.g. B. a locking ball or a hook held. The case 22 is the same as that in FIG. 2 illustrated housing with an annular recess 31 provided, which is a liquid 30 for damping body 29, which is attached to the bottom of the circular level are, contains. The circular level corresponds to that shown in Fig. 3 and contains in the usual way a liquid 39 below a transparent plate 41, which is graduated with a scale for displaying the size and location of the unbalance can be provided. The housing 22 is again on a base frame 37, as in the embodiment according to FIG. 3, arranged.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Bestimmung der Größe und der Lage der Unwucht von Drehkörpren, z. B. Gebläserädern, Rotoren u. dgl., bei welcher die Drehkörper auf einem waagerecht angeordneten, allseitig bis zu festen Auflagern kippbaren Tragteil aufgelegt werden, insbesondere zum statischen Auswuchten dieser Körper, dadurchgekennzeichnet, daß der Tragteil (25, 26) auf einer mittig angeordneten, allseitig kippbaren in ihrer Belastbarkeit durch die festen Auflager (33, 35) für den Tragteil (25, 26) begrenzten Schraubenfeder (27) auf ruht.1. Device for determining the size and position of the unbalance of rotating bodies, z. B. Blower wheels, rotors and the like, in which the rotating bodies on a horizontally arranged, be placed on all sides up to fixed supports tiltable support part, in particular to the static Balancing this body, characterized in that the support part (25, 26) on a centrally arranged, tiltable on all sides in its load capacity due to the fixed supports (33, 35) for the supporting part (25, 26) limited helical spring (27) rests on. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragteil (25, 26) mit einem in eine Flüssigkeit (30) eingetauchten Dämpfungskörper (29) versehen ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the support part (25, 26) with a is provided in a liquid (30) immersed damping body (29). 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (30) in dem die Schraubenfeder (27) umgebenden Gehäuse (22) angeordnet ist.3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that the liquid (30) is arranged in the housing (22) surrounding the helical spring (27). 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigemittel in an sich bekannter Weise aus einer am Kopf der Vorrichtung im Zentrum des Tragteils (25, 26) angeordneten Dosenlibelle (36) gebildet ist.4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the display means in a manner known per se from one at the head of the device in the center of the support part (25, 26) arranged circular level (36) is formed. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosenlibelle (36) an einem Ende des den Tragteil bildenden. Stiftes (26) angeordnet ist, dessen anderes Ende mit einem Haltemittel (40) für den auszuwuchtenden Körper versehen ist. . , '5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the circular level (36) at one end of the supporting part forming. Pin (26) is arranged, the other end of which is provided with a holding means (40) for the body to be balanced. . , ' 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigemittel in an sich bekannter Weise aus einem mit dem Tragteil (25, 26) verbundenen, einen Teil eines Spiegel- oder Linsensystems bildenden und einen Lichtstrahl in Übereinstimmung mit der Neigung des Tragteils zu einer Beobachtungsfläche (20), z. B. eine Mattscheibe (19), ablenkenden Spiegel (17) gebildet ist. ""*6. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the display means in a manner known per se from one connected to the support part (25, 26), part of a Mirror or lens system and form a light beam in accordance with the inclination the support part to an observation surface (20), for. B. a focusing screen (19), deflecting mirror (17) is formed. "" * 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosenlibelle (36) oder die Mattscheibe (19) mit einer die Größe und die Lage der Unwucht des auszuwuchtenden Körpers anzeigenden Skaleneinteilung versehen ist.7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the circular level (36) or the ground glass (19) with a size and location of the unbalance of the to be balanced Body indicating scale graduation is provided. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis.7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (27) auf einem in seiner horizontalen Lage ausrichtbaren, mit einer Dreipunkt-Auf lage (Schrauben 38) versehenen Grundrahmen (37) angeordnet ist. 8. Device according to claims 1 to.7, characterized in that the helical spring (27) on a horizontal position that can be aligned, with a three-point on position (screws 38) provided base frame (37) is arranged.