DE1698164B1 - Auswuchtmaschine mit mechanischem rahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auswuchtmaschine mit mechanischem Rahmen zum Auswuchten eines Wuchtkörpers in mindestens zwei Ebenen, bei der die Wuchtkörperlagerung durch zwei sich aufeinander abstützende Blattfederpaare elastisch in im Winkel zueinander verlaufenden Schwingungsrichtungen geführt wird.

Um die in einem rotierenden starren Prüfkörper vorhandenen Unwuchten in mehr als einer Ebene ausgleichen zu können, ist es nötig, den Unwuchtanteil der einen Ebene unbeeinflußt von dem Unwuchtanteil der anderen Ebene nach Richtung und Größe zu messen.

Hierzu wird beispielsweise bei bekannten Auswuchtmaschinen mit zwei Lagerständern wechselseitig je ein Lager arretiert (deutsche Patentschrift 201787). Diese Methode ist jedoch nur dann anwendbar, wenn die jeweilige Lagerebene mit der Ausgleichsebene zusammenfällt. Um die Nachteile zu beseitigen, die diesen Maschinen anhaften, insbesondere dann, wenn die Ausgleichsebenen nicht gleich den Lagerebenen sind, sind Auswuchtmaschinen mit mechanischen Rahmen bekannt (deutsche Patentschrift 312 971), die als zusätzlich mitschwingende Massen die Messung der Unwucht erschweren und den Einsatz dieser Auswuchtmaschinen beispielsweise bezüglich beliebiger Durchmesser der Prüfkörper wesentlich einschränken. Nachteilig an diesen Maschinen ist außerdem das für jeden Prüfkörper zwangläufig mit Fehlern behaftete erneute Einstellen der Arretiervorrichtung zum abwechselnden Festhalten und Freigeben der Drehachse des Prüfkörpers.

Ferner ist eine Auswuchtmaschine zum Auswuchten eines Wuchtkörpers in mindestens zwei Ebenen bekanntgeworden (deutsche Patentschrift 887276), bei der die Wuchtkörperlagerung durch zwei sich aufeinander abstützende Blattfederpaare elastisch in im Winkel zueinander verlaufenden Schwingungsrichtungen geführt wird. Nachteilig hierbei ist es, daß zum Auswuchten eines Wuchtkörpers zwei derartige Anordnungen verwendet werden müssen. Weiterhin ist es bei Auswuchtmaschinen bekannt (deutsche Auslegeschrift 1238 240), zur Lagerung einer lotrechten Spindel für die Aufnahme eines Rotors, dessen Unwucht in einem Lauf in zwei Ebenen meßbar ist, wobei das untere Ende des Spindelträgers zwei Querarme aufweist, in bekannter Weise zwei Blattfedern vorzusehen, die mit ihrem einen Ende an den Querarmen befestigt sind, sich parallel zur Spindelachse in der durch die Spindelachse verlaufenden Ebene nach oben erstrecken und an Konsolen des Maschinengehäuses befestigt sind und zwei Schraubenfedern am oberen Ende des Spindelträgers vorzusehen, die das obere Ende des Spindelträgers fesseln. Eine derartige Anordnung ist äußerst aufwendig. Weiterhin ist es bei Auswuchtmaschinen bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 843 843), zur Messung der einem Kraftfahrzeugrad anhaftenden Unwucht zwei im Abstand voneinander angeordnete Pendellager mittels zweier im Abstand voneinander angeordneter Blattfedern als Schwinger auszubilden, der mit dem Maschinengehäuse über in der Mitte der Blattfedern angreifende Ausleger verbunden ist, und eine Arretiervorrichtung mit drei Taststellungen vorzusehen. Mit einer derartigen Auswuchtmaschine läßt sich die in einem Wuchtkörper vorhandene Unwucht nur durch mehrere Meßläufe und mehrere Einstellungen feststellen; der Aufwand ist offensichtlich. Außerdem ist es bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1890809), zur Befestigung von Kraftfahrzeugrädern an Auswuchtmaschinen mit Wuchtwelle und Radaufnahme die Wuchtwelle hohl auszubilden und einen die Radaufnahme tragenden Verschiebedorn vorzusehen, der in beliebigen Lagen in der Wuchtwelle mittels Spreizvorrichtung festklemmbar ist. Mit einer derartigen Auswuchtmaschine läßt sich nur mittels komplizierter Einstellungen ein Auswuchten ermöglichen.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, die Nachteile und Fehler der bekannten Auswuchtmaschinen mit mechanischem Rahmen zu beseitigen. Dieses Ziel v/ird dadurch erreicht, daß eine erste Federanordnung in bekannter Weise durch Parallelanordnung die Drehachse des Wuchtkörpers in einer Richtung zwangfrei parallel führt, jedoch die Federn der anderen sich auf der ersten abstützenden Federanordnung unter einem solchen Winkel zueinander geneigt angeordnet sind, daß ihre gedachten Verlängerungen sich in Höhe der einen Ausgleichsebene schneiden. {■

Durch diese Anordnung werden erstmals neu und fortschrittlich das Meßergebnis fälschende Einflüsse, wie Spiele in den Lagern und den Arretiervorrichtungen, ausgeschaltet, eine den Prüfkörperbereich, beispielsweise bezüglichDurchmesser, einschränkende mechanische Rahmenkonstruktion vermieden, die Zugänglichkeit zum Wuchtkörper für den Unwuchtausgleich nicht eingeschränkt und ein gleichzeitiges Messen der Unwucht in beiden Ebenen trotz erzwungener Pendelachse in einer Ausgleichsebene ermöglicht.

Wesentliche Vorteile der Erfindung bestehen ferner darin, daß hierdurch in einer, auch für das Personal der Kraftfahrzeugreparaturwerkstätten einigermaßen überschaubaren Wirkungsweise und ohne komplizierte Einstellvorgänge in einem Meßlauf eine Zweiebenen-Auswuchtung durchgeführt werden kann.

Die Federanordnungen können aus Blattfedern oder anderen geeigneten Federelementen bestehen, wie Rundstabfedern in geeigneter Anordnung, beispielsweise an Stelle eines parallel angeordneten M Blattfederpaares für die Parallelführung der Dreh- ^i achse des Prüfkörpers vier Rundstabfedern und an Stelle eines sich darauf abstützenden, jedoch schräg gestellten Blattfederpaares vier schräg gestellte Rundstabfedern oder beliebige Kombinationen zwischen geeigneten Federelementen.

Eine fortschrittliche und zweckmäßige Ausbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß ein auf einem parallel angeordneten Blattfederpaar sich abstützendes schräg gestelltes Blattfederpaar um 90° versetzt gegenüber diesem angeordnet ist.

Weitere besonders zweckmäßige und fortschrittliche Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes bestehen darin, daß die an den Federn auftretenden, von der Unwucht des Prüfkörpers hervorgerufenen Schwingungen durch mit diesen in geeigneter Form verbundene Schwingungsumformer um 90° gegeneinander versetzt gemessen werden; durch die Anordnung eines Schalters, in dessen einer Stellung nur die Unwucht der Ebene nach Lage und Größe anzeigbar ist, die nicht die Ebene der Pendelachse senkrecht zur Drehachse des Prüfkörpers ist, und in dessen anderer Stellung nach Ausgleich dieser Unwucht in einem zweiten Meßlauf die Unwucht

der anderen Ebene nach Lage und Größe anzeigbar ist; durch die Anordnung einer Recheneinheit, in welcher die die Gesamtunwucht des Prüfkörpers beinhaltende Information über einen 90°-Phasenschieber und die sofort nach Lage und Größe anzeigbare Information über die in einer Ebene ausgleichbare Unwucht über ein Potentiometer einspeisbar und vektoriell addierbar sind, daß am Ausgang dieser Recheneinheit nur die Information über die in der die Pendelachse enthaltenden Ebene vorhandene Unwucht nach Größe und Winkellage anzeigbar ist.

Die Erfindung läßt sich auch bei Auswuchtmaschinen verwirklichen, bei denen die den Wuchtkörper aufnehmende Welle waagerecht gelagert ist.

Hiermit wird die Auswuchttechnik, vor allem auf dem Gebiet des Auswuchtens schmaler Prüfkörper, die, bedingt durch die Anforderung der Technik, in mehr als einer Ebene ausgewuchtet werden müssen, wie beispielsweise bereifte oder unbereifte Räder, Schleifscheiben und Schwungscheiben, wesentlich bereichert.

In dem nachfolgend schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt

F i g. 1 die Ansicht einer erfindungsgemäßen Auswuchtmaschine mit mechanischem Rahmen bei vertikaier Lagerung des Prüfkörpers,

Fig. 2 deren Seitenansicht,

Fig. 3 stellt die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Auswuchtmaschine mit horizontaler Lagerung und Fig. 4 deren Ansicht dar, während in

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für eine Meßeinrichtung, die die gleichzeitige Anzeige der in beiden Ebenen auftretenden Unwuchtwerte gestattet, dargestellt ist.

Gemäß Fig. 1 ist der Wuchtkörper 1 so auf die Aufnahme 2 des vertikal angeordneten Motors 3 der Auswuchtmaschine aufgesetzt, daß die Ausgleichsebene 4 des Wuchtkörpers, in der die Ausgleichsgewichte angebracht werden, im Schnittpunkts der beiden verlängert gedachten, schräg zueinander gestellten Blattfedern 6 und 7 liegt. Diese Verlängerungen sind mit 9 bzw. 10 bezeichnet. Die beiden Blattfedern 6 und 7 sind mit ihrem einen Ende am Motorträger 8 befestigt und mit ihrem anderen Ende stützen sie sich auf eine Zwischenplatte 12 ab. Der Wuchtkörper 1 vermag somit um eine senkrecht auf dem Schnittpunkt 5 stehende Achse zu pendeln. An der Zwischenplatte 12 ist außerdem ein Schwingungsumformer 13 über einen geeigneten Befestigungsbügel 14 angeschlossen. Schwingungen, die von einer Unwucht außerhalb der die Pendelachse 5 beinhaltenden Ausgleichsebene 4, beispielsweise von einer in der Ausgleichsebene 4 a vorhandenen Unwucht, hervorgerufen werden, werden mittels Stoßstange 15 von dem mitschwingenden Gehäuse des Motors 3 auf den Schwingungsumformer 13 übertragen. Eine in der Ausgleichsebene 4 vorhandene Unwucht beeinflußt das an den Schwingungsumformer 13 abgegebene Unwuchtsignal aus der Ebene 4 α nicht.

Die Zwischenplatte 12 wird, wie in Fig. 2 dargestellt, von zwei parallel angeordneten senkrecht stehenden Blattfedern 16 und 17 gegen die Grundplatte 18 abgestützt. Bei dem hier dargestellten Aus- ⁶S führungsbeispiel sind die parallelen Blattfedern 16 und 17 gegenüber den sich auf der Zwischenplatte 12 abstützenden schräg zueinander gestellten Blattfedern 6 und 7 um 90° versetzt angeordnet. Durch die Parallelführung der beiden Blattfedern 16 und 17 wird erreicht, daß die Drehachse 30 des Wuchtkörpers nur parallele Schwingungen ausführen kann, die über die Zwischenplatte 12 mittels Stoßstange 19 auf den durch einen Flansch 31 an der Grundplatte 18 fest angeordneten Schwingungsumformer 20 übertragen werden.

Somit enthalten die Unwuchtschwingungen, die von dem Schwingungsaufnehmer 13 aufgenommen werden, Informationen über alle in der Ausgleichsebene 4 α ausgleichbaren Unwuchtschwingungen, außer den in der Ausgleichsebene 4 vorhandenen, während die vom Schwingungsaufnehmer 20 aufgenommenen Schwingungen Informationen über die Summe aller am Prüfkörper auftretenden Unwuchtschwingungen beinhalten.

Zweckmäßigerweise wird zunächst mit Hilfe des Geräteschalters 21 die Information des Schwingungsaufnehmers 13 über die in der Ausgleichsebene 4 a auszugleichende Unwucht unter Berücksichtigung· der Zuordnung zwischen Ausgleichsmasse und anzuzeigenden Teilstrichen, welches mittels der Potentiometer 23 und 24 geschieht, am Meßgerät 22 in entsprechenden Teilstrichen, die der jeweiligen Unwuchtgröße entsprechen, angezeigt. Gleichzeitig hierzu wird die Winkellage dieser auszugleichenden Unwucht auf einer Skalenscheibe 25, die synchron mit dem Wuchtkörper umläuft, mittels Stroboskoplampe 26, die durch die Unwuchtschwingungen des Schwingungsumformers 13 gesteuert wird, angezeigt.

Nach beendetem Meßlauf wird der Prüfkörper 1 so weit verdreht, bis der während des Meßlaufs auf der Skalenscheibe 25 angezeigte Winkelwert zur Dekkung mit einem an der Auswuchtmaschine fest angeordneten, nicht dargestellten Zeiger kommt. Damit ist erreicht, daß der Unwuchtausgleich in der Ausgleichsebene 4 α an der richtigen Stelle erfolgt.

Nach erfolgtem Ausgleich in Ebene 4 α wird nach Umlegen des Geräteschalters 21 im zweiten Meßlauf mittels Schwingungsumformer 20 die in der Ausgleichsebene 4 vorhandene Unwucht nach Größe und Richtung angezeigt, und zwar in einer wie für die Ausgleichsebene 4 α bereits beschriebenen entsprechenden Weise.

Somit ist es möglich, auf einfache Art die auf jede Ebene entfallende Unwucht getrennt nach Winkellage und Größe anzuzeigen und auszugleichen.

An Stelle der in Fig. 2 dargestellten Anzeige-, Umschalt- und Justiereinrichtung 21 bis 24, kann eine, ähnlich der in F i g. 5 dargestellten, kombinierte Rechen- und Anzeigeeinrichtung treten, in welche die den Unwuchtwerten entsprechenden, von den beiden Schwingungsaufnehmern erhaltenen Informationen eingespeist werden und dort so verarbeitet werden, daß für jede Ebene getrennt der jeweils auszugleichende Unwuchtwert sowie seine Winkellage gleichzeitig angezeigt werden.

Um die richtige Zuordnung zwischen Pendelachse und Ausgleichsebene auf der erfindungsgemäßen Auswuchtmaschine zu erzwingen, sind gemäß F i g. 1 und 2 am Motorträger 8 radial und axial verstellbare Anschlägen angebracht, auf die ein Prüfkörper beliebigen Durchmessers aufgelegt wird und die in axialer Richtung so verstellt werden können, daß die Ausgleichsebene 4 zwangläufig stets in der die Pendelachse 5 enthaltenden Ebene liegt. Berm Auswuchten von Prüfkörpern mit bezüglich ihres.

Claims (4)

Sehwerpunktäbstandes Von der AuSgieichsebem gleichen Auswuchtgewiehten kann dieser dann feste AbStäüd bfei Einstellung der ÄüsgleiehSebene mit berücksichtigt werden. ίη Fig. 3 und 4 ist der Pruiköipef 5Ö auf einer horizontal liegenden Spindel Sl ruft Aufnahmevorrichtung 52 dfehbär gelagert. Die SpinMsl selbst ist in einer Art Halslager 53 in Kugellagern gelagert, tun die iPendelbewögüÜgfen def Drehachse 70 ünl die Pendelachse 54 über 'das Halslager 53 auf den SchwMgÜiigsauinehnier 62 zu Überträgen. Das Hälälager 53 ist in einera Starrem lähmen 55 angeordnet, der Von zwei schräg zueinander gestellten Blattfedern 56 und 57 getragen wM. Die !Federn f6 ünfl 57 sind an einer Konsole 58 angeschlossen, die steh ihrerseits auf zwei parallel angeordneten Vertikalen Blattfedern 59 und 60 abstützt. Die £äräÜelbewegungeii der Achse 70 werden von dein iibef einen Flansch 72 an der Grundplatte tfl fest angeordneten ScHWrügiifigsilmforrnef #3 autgentinmtn. Zum Antrieb äeS Prüfkörpers kann ein auf dfe Welle 151 wirkender Ätttiiebsraotör oder -ein FÄrfonSäntfieb ti vorgesehen Sein. Die Anzeige der Winkellage det Unwucht kann gemäß Flg. 1 öäef gemäß Fit· 5 ödfcr durch eine separat stehende Strolfösfcopiäfnpe «5 erreicht werden. Zur gleichzeitigen getrennten Anzeige der in "beiüeh Ebenen VO'&ändehen ÜnWüehtsthwmgungeh nach Lage und OrÖße wird gemäß Fig. 5 zunächst die information des SchwingungSuinfofrüerS 26 über eineü zVeckmäßigerweise angeordneten M)ötPhäserrgeber-82 -einer Recheneinheit 181 zugefühft. Die Införm'atiöri "des SchwMgurigsuraförmers 13 'iib'ef den in der Ausgleichs6berie 4 ä äüsZügieicheriden Ü&- "wÜchranteB. nach Öfößfe \ind WinkeHäge ,Wirä zu 'eiüeni direkt über 'einen beispielsweise selekilv wirkenden Verstärker $5 einer Stfoboskopeinrichtung^? und -eitfönl 'daran angeschlossenen Stfoboskoj) "M zwecks Anzeige der 'Winkefiage und eifreni ©eichfichter96 "mit Justierooten-oometerlS und einem daran angeschiöSseribn Ärffieigeiöstrümerit %2 äwfecfe Örößenänzeige -des in der Wöepb-4 α M^züglfetehÄ'-4en Unwüchtteils über 'ein 5Poten'ti©meter%6 'let R-echeneinheitSl zugeführt, tn tiies'ei ReÄenelnheit 81 wird mittels vektorieller Addition zwischen den vom Schwingüngsumformer 20 kcfmnienden Iriforrnarionen, Welche die Summe iiftef äin PrlxkÖr|)e'r auftretenäer ÜiMüchtsc^wihgungen -fcnthält, und ien Vom Schwittgungsumiorrner 13 konffiieöten itttormaöoneri, weldie €ie tot 'der Ausgfeichi§bbeKe4a ausgleicbbären 0nWuiärtschwmgunge'n enthalt, Äe ϊη-förmä'tiön über tiien ϊη ^er Ausgieichsebene 4 iMztegleichenden iJnwücäitänirdil nach föcnfüngtaid öroBe erMMt tittd Wm Ausgang lÖÖ dei feecheneisrich·- tungSi über einefi beispielsweise SeIeMv wirken€eh "Verstärker 9Ö 'einer Ste^skoptiniichiang-91 WiU einer daran angeschfossenfen S'fföbös'Idbpl^öiWe'Miz zur Winkelanzeige und iiber einen ©leichricMef Sä mit 3\istierpotentiörneter^4 'einer ÄSize5|eemfiehtung Ϊ5 35 55 Hiermit ist -es möglich, die to 'einem ^„„.„^« vorhandene Unwucht in zwei Ebenen gleichzeitig ■tfnd getrennt tiadh Läge und 'tSroße anzuzeigen 3SSd •einen fSärmömentfreieh ÜnWüehtätis'gleieh €urerSerfnhren. «5 Zur Trennung $ef von den 'Miwmgurigsumför- aem aufgenommenen infofmationen in zwei gieiöhsebenen können äh Stelle der in Wig. 5 därge' stellten besonders zweckmäßigen Bffifichtungen auch andere, dem Fachmann auf dem Aüswüchtmäschi* nenangeböt bekannte Einfichtungen, beispielsweise •wätüneterärtige, treten. • Patentansprüche:

1. Auswuchtmaschine mit mechanischem Rahmfen zum Auswuchten eines Wüchtköfpers in mindestens zwei Ebenen, bei €er die Wuchtkörperlägef img tiüreh zwei sich aufeinander abstützende Mattfederpaare elastisch in im Winkel zueinander Verlaufenden SchwmgUngsfichtungen geführt wird, dadurch gekennzeichnet, ■daß eine erste Federanordnung (16, It bzw. 59, 60) in bekanntet Weise durch Parallelanordnung & Drehachse pÖ tew.%) des WuehtkBrpers (1 bzw. 50) in tintf Richtung zwangfrei parallel führt, jedoch die Federn der anderen sich auf ■der ersten abstützenden ^federanordnung (€, 7 bzw. 56, 57) unter einem solchen Winkel zueinander geneigt -angeordnet s'ittd, ptß ihre gedächten Verlängerungen^, 1Ό) SichJn Hohe der einen Ausgleichsebene \4) schneiden.

2. Auswuchtmaschine nach Anspruch-1, daduröh 'gekennzeichnet, €äß ein auf einem parallel angeordneten BlätÖedefpäaf {i-6,17 bzw. 59, W) sich abstützendes schräg gestelltes Blattfederpaar (€, 7 bzw. §6, Wl) um 9Ö° VeiSetzt gegenübet -diesem angeordnet ist.

3. ÄuSwlchtmaschiiie Mch AftSprück 1 und/ *def 2, dadurch gekennzeichnet, -daß die äft -den Federn auftretenden, von der Unwucht des Prüfkörpers hervorgerufenen Schwingungen durch mit fliesen in geeigneter Fofm verbundene Sehwingulgsumiöfmet^lä, M> b2w. '62,'6ä) gegeneiEtandef um '90^ö 'veFsetöt -gemesseft Werden.

4. ÄÜsWüChtfifäschiöe nach einem oder mehreren -der Vöfhefgehetfäen Mspriche, gekennzeichnet dufch Φ& Anordnung "eines 'Schalters (21), in flessgn -ein&f SMlüng aiir #e UnWttcht ^et Ebene (4 ώ) naich Lage ttild Große äfizeigbäf ist, ■die niöht die Sbene def PeMelach'se (5 bzw. 54) s^nfafecht zuf Drehachse (3t> bzw. %) des Prüfkörpers ^l bzw. 'SO) ist, Wd in -dessen Mdeffer •Steiung in -einem zweiten MeBlaüf €er Unwucht 'der Ebenfef4) €ef Pendeiächse öäch -Läge und Große arüieigbar Ist.

bis 3 zuf gleichzeitigen getrenntem Anzeige -der in den beiden Äusgleiehsebeiien %üszügieiehenden unwuchten nseh Größe und Wink-ellage, 'gfekennzeichnet durch -die AnordnXing ■ein^r Reche&einlieft ^M), in wfelche die 'die Öfesaraiunwaeht €es ίrüfkotpefS beinhälteftdeli Informationen über einen fÖ^PhaseWscMefeef <82) «öd Üe Sofort nach Läge und <Μ>ί5% änzfeigbafe äMöriaätiöü über äfe in «hier Eb'eHeP-ö) -auSgteichbare Unwucht über ein Potentiometef^{(8ö) Binspeisb'är uiid Vektoriet atdieftef fäb, derart, -dal am Msg'angllW) iSer R^;e5he1ieinlieit (Sl) auf 'Mt Mfofiifatidn -fbef Mb in Öer #ife P-endelaöhse ψ) entMterfäen E%'erfef4) vofhöMMe Unwucht " Öge<-anzeigbaris%.

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