DE1698164C2

DE1698164C2 - Auswuchtmaschine mit mechanischem Rahmen

Info

Publication number: DE1698164C2
Application number: DE1698164A
Authority: DE
Inventors: Heinrich 6101 Spachbruecken Hack
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1968-03-12
Filing date: 1968-03-12
Publication date: 1974-11-14
Also published as: US3605502A; FR1586052A; GB1233097A; DE1698164B1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Auswuchtmaschine mit und mehrere Einstellungen feststellen der Au _wand mechanischem Rahmen zum Auswuchten eines ist offensichtlich. Außerdem κ, es bekana'(deutsches Wuchtkörpers in mindestens zwei Ebenen, bei der Gebrauchsmuster 1 890 8(W), zur Bees.gung von

die Wuchtkörperlagerung durch zwei sich aufein- Kraftfahrzeugrädern an Auswuchtmaschine« mn

ander abstützende Blattfederpaare elastisch in im 5 Wuchtwelle und Radaufnahme die Wuchtvyclle hohl

Winkel zueinander verlaufenden Schwingungsrich- auszubilden und einen die Radaufnahme tragenden

tungen geführt wird Verschiebedom vorzusehen, der in beliebigen Lagen

Um die in einem rotierenden starren Prüfkörper in der Wuchtwelle mittels Spreizvorrichtung festvorhandenen Unwucht«! in mehr als einer Ebene klemmbar ist. Mit einer derartigen Auswuchtmaausgleichen zu können, ist es nötig, den Unwucht- ₁₀ schinc laßt sich nur mittels komplizierter binstellun-

anteil der einen Ebene unbeeinflußt von dem Un- gen ein Auswuchten ermöglichen,

wuchtanteil der anderen Ebene nach Richtung und Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt.

Größe zu messen. die Nachteile und Fehler der bekannten Auswucht-

Hierzu wird beispielsweise bei bekannten Aus- maschinen mit mechanischem Rahmen zu beseitigen. wuchimaschinen mit zwei Lagerständern wechsel- 15 Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß eine erste seitig je ein Lager arretiert (deutsche Patentschrift Federanordnung in bekannter Weise durch Parallel-201 787). Diese Methode ist jedoch nur dann an- anordnung die Drehachse des Wuchtkorpers m einer wendbar, wenn die jeweilige Lagerebene mit der Richtung zwangfrei parallel führt, jedoch die Federn Ausgleichsebene zusammenfällt. Um die Nachteile der anderen sich auf der ersten abstützenden Federzu beseitigen, die diesen Maschinen anhaften, ins- 20 anordnung unter einem solchen Winkel zueinander besondere dann, wenn die Ausgleichsebenen nicht geneigt angeordnet sind, daß ihre gedachten Vergleich den Lagerebenen sind, sind Auswuchtmaschi- längerungen sich in Höhe der einen Ausgleichsebene nen mit mechanischen Rahmen bekannt (deutsche schneiden.

Patentschrift 312 971), die als zusätzlich mitschwin- Durch diese Anordnung werden erstmals neu und gende Massen die Messung der Unwucht erschweren 25 fortschrittlich das Meßergebnis fälschende Einflüsse. und den Einsatz dieser Auswuchtmaschinen bei- wie Spiele in den Lagern und den Arretiervorrichspielsweise bezüglich beliebiger Durchmesser der tungen. ausgeschaltet, eine den Prüfkörperbereich, Prüfkörper wesentlich einschränken. Nachteilig an beispielsweise bezüglich Durchmesser, einschränkende diesen Maschinen ist außerdem das für jeden Prüf- mechanische Rahmenkonstruktion vermieden, die körper zwangläufig mit Fehlern behaftete erneute 30 Zugänglichkeit zum Wuchtkörper für den Unwucht-Einsteilen der Arretien orrichtung zum abwechseln- ausgleich nicht eingeschränkt und ein gleichzeitiges den Festhalten und Freigeben der Drehachse des Messen der Unwucht in beiden Ebenen trotz erPrüfkörpers, zwungener Pendelachse in einer Ausgleichsebene

Ferner ist eine Auswuchtmaschine zum Aus- ermöglicht.

wuchten eines Wuchtkorpers in mindestens zwei 35 Wesentliche Vorteile der Erfindung bestehen fer-Ebenen bekanntgeworden (deutsche Patentschrift ner darin, daß hierdurch in einer, auch für das Perso-887 276), bei der die Wuchtkö-perlagerung durch nal der Kraftfahrzeugreparaturwerkstätten eim^crzwei sich aufeinander abstützende Blattfederpaare maßen überschaubaren Wirkungsweise und ohne elastisch in im Winkel zueinander verlaufenden komplizierte Einstellvorgänge in einem Meßlauf eine Schwingungsrichtungen geführt wird. Nachteilig hier- 4" Zweiebenen-Auswuchtung durchgeführt werden kann, bei ist es, daß zum Auswuchten eines Wuchtkorpers Die Federanordnungen können aus Blattfedern zwei derartige Anordnungen verwendet werden müs- oder anderen geeigneten Federelementen bestehen, sen. Weiterhin ist es bei Auswuchtmaschinen bekannt wie Rundstabfedern in geeigneter Anordnung, bei-(deutsche Auslegeschrift 1 238 240), zur Lagerung spielsweise an Stelle eines parallel angeordneten einer lotrechten Spindel für die Aufnahme eines 45 Blattfederpaares fur die Parallelführung der Dreh-Rotors, dessen Unwucht in einem Lauf in zwei achse des Prüfkörpers vier Rundstabfedern und an Ebenen meßbar ist. wobei das untere F.nde des Stelle eines sich darauf abstützenden, jedoch schräg Spindelträgers zwei Querarme aufweist, in bekannter gestellten Blatt? rpaarcs vier schiig gestellte Rund-Weise zwei Blattfedern vorzusehen, die mit ihrem stabfedern oc i-:!iebige Kombinationen zwischen einen Ende an den Querarmen befestigt sind, sich 5° geeignete· Fo.;." ..nenlen.

parallel zur Spindelachse in der durch die Spindel- Eine for; ·*■■·. die und zweckmäßige Ausbildung

achse verlaufenden Ebene nach oben erstrecken des Erfindung*:· .,cnstandes besteht darin, daß ein

und an Konsolen des Maschinengehäuses befestigt auf einem parallel angeordneten Blattfederpaar sicli

sind und zwei Schraubenfedern am oberen Ende des abstützendes schräg gestelltes Blattfederpaar um 90"

Spindelträgers vorzusehen, die das obere Ende des 55 versetzt gegenüber diesem angeordnet ist.

Spindelträger fesseln. Eine derartige Anordnung ist Weitere besonders zweckmäßige und fortschriu-

äußerst aufwendig. Weiterhin ist es bei Auswucht- liehe Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes be-

maschinen bekannt (deutsches Gebrauchsmuster stehen darin, daß die an den Federn auftretenden

1 843 843), zur Messung der einem Kraftfahrzeugrad von der Unwucht des Prüfkörpers hervorgerufener

anhaftenden Unwucht zwei im Abstand voneinander uü Schwingungen durch mit diesen in geeigneter Forn

angeordnete Pendellager mittels zweier im Absland verbundene Schwingungsumformer um 90 gegen

voneinander angeordneter Blattfedern als Schwinger einander versetzt gemessen werden; durch die An

auszubilden, der mit dem Maschinengehäuse über in Ordnung eines Schalters, in dessen einer Stellung nu

der Mitte der Blattfedern angreifende Ausleger ver- die Unwucht der Ebene nach Lage und Größe an

bunden ist, und eine Arretiervorrichtung mit drei 65 zeipbar ist. die nicht die Ebene der Pendelachsi

Taststellungen vorzusehen. Mit einer derartigen Aus- senkrecht zur Drehachse des Prüfkörpers ist, un<

wuchtmaschine läßt sich die in einem Wuchtkörper in dessen anderer Stellung nach Ausgleich diese

vorhandene Unwucht nur durch mehrere Meßläiifc Unwucht in einem zweiten Meßlauf die Unwuch

der anderen Kbcnc nach Lage und Grüüe 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 Auswuchltechnik, 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 unbereifle 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 vertikaler Lagerung des Prüfkörpers,

F i g. 2 deren Seitenansicht,

F i g. 3 stellt die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Auswuchtmaschine mit horizontaler Lagerung und

F i g. 4 deren Ansicht dar, während in

F i g. 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 Schnittpunkt 5 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 Schwiiigungsumformer 13 über einen geeigneten Befestigungsbügel 14 angeschlossen. Schwingungen, die von einer Unwucht außerhalb der die Pendelachse 5 beinhaltenden Ansgleichsebcne 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 Schwingungsuniformer 13 abgegebene Unwuchtsignal aus der Ebene 4 ο nicht.

Die Zwischenpiatte 12 wird, wie in Fig. 2 dargestellt, von zwei parallel angeordneten senkrecht stehenden Blattfedern 16 und 17 gegen die Grundplatte lit abgestützt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die parallelen Blattfedern 16 und 17 gegenüber den sich auf der Zwischenplatle 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, j die über die Zwischenpiattc 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

ίο 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 aufge-

nommenen 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 α auszugleichende Unwucht unter Berücksichtigung der Zuordnung zwischen Ausgleichsmasse und anzuzeigenden Teilstrichen, welches mittels der Potentiometer 23 und 24 geschieht, am Meßgerät 22 in ent-

sprechenden 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 Stroboskop-

lampe 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 Dckkung 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 erfolgi.
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 Gr°&^c 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 Llnwuchtwerten entsprechenden, von den beiden Schwingungsaufnehmern erhaltenen Informa-

tionen eingespeist werden und dort so verarbeitet werden, daß für iede Ebene getrennt der jeweils auszugleichende Unwuchtwert sowie seine Winkellage gleichzeitig angezeigt werden.

Um die richtige Zuordnung zwischen Pendelachse

^rio 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. Beim Auswuchten von Prüfkörpern mit bezüglich ihres

m
W
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ai ai w C

Scliwcrpunktabstandcs von der Ausgleiehsehenc gleichen Auswuchtgewichlen kann dieser dann feste Abstand bei Einstellung der Ausgleichsebaie mit berücksichtigt werden.

In Fig. 3 und 4 ist der Prüfkörper 50 auf eiiici horizontal liegenden Spindel 51 mit Aufnahmevorrichtung 52 drehbar gelagert. Die Spindel 51 selbst ist in einer Art Halslagcr 53 in Kugellagern gelagert, um die Pendelbcwegungen der Drehachse 70 um die Pendelachse 54 über das Halslagcr 53 auf den Schwingungsaufnehmer 62 zu übertragen. Das Halslagcr 53 ist in einem starren Rahmen 55 angeordnet. der von zwei schräg zueinander gestellten Blattfedern 56 und 57 getragen wird. Die Federn 56 und 57 sind an einer Konsole 58 angeschlossen, die sich ihrerseits auf zwei parallel angeordneten vertikalen Blattfedern 59 und 60 abstützt. Die Parallelbewegungen der Achse 70 werden von dem über einen Flansch 72 an der Grundplatte 61 fest angeordneten Schwingungsumformer 63 aufgenommen. Zum Antrieb des Prüfkörpers kann ein auf die Welle 51 wirkender Antriebsmotor oder ein Friktionsantrieb

64 vorgesehen sein. Die Anzeige der Winkellage der Unwucht kann gemäß Fig. 1 oder gemäß Fig. 5 oder durch eine separat stehende Stroboskoplampe

65 erreicht werden.

Zur gleichzeitigen getrennten Anzeige der in beiden Ebenen vorhandenen Unwuchtschwingungen nach Lage und Größe wird gemäß F i g. 5 zunächst die Information des Schwingunesumformers 20 über einen zweckmäßigerweise angeordneten 90 -Phasengeber 82 einer Recheneinheit 81 zugeführt. Die Information des Schwingungsumformers 13 über den in der Ausgleichsebene 4 α auszugleichenden Unwuchtanteil nach Größe und Winkellage wird zu einem direkt über einen beispielsweise selektiv wirkenden Verstärker 95 einer Slroboskopeinrichtung 97 und einem daran angeschlossenen Stroboskop 26 zwecks Anzeige der Winkellage und einem Gleichrichter 96 mit Justierpotentiometer 23 und einem daran angeschlossenen Anzeigeinstrument 22 zwecks Größenanzeige des in der Ebene 4 α auszugleichenden Unwuchtteils über ein Potentiometer 80 der Recheneinheit 81 zugeführt. In dieser Recheneinheit 81 wird mittels vektorieller Addition zwischen den vom Schwingungsumformer 20 kommenden Informationen, welche die Summe aller am Prüfkörper auftretender Unwuchtschwingungen enthält, und den vom Schwingungsumformer 13 kommenden Informationen, welche die in der Ausgleichsebene 4 α ausgleichbaren Unwuchtschwingungen enthält, eine Information über den in der Ausgleichsebene 4 auszugleichenden Unwuchtanteil nach Richtung und Größe ermittelt und vom Ausgang 100 der Recheneinrichtung 81 über einen beispielsweise selektiv wirkenden Verstärker 90 einer Stroboskopeinrichtung 91 und einer daran angeschlossenen Stroboskoplampe 26 a zur Winkelanzeige und über einen Gleichrichter 92 mit Justierpotentiometer 24 einer Anzeigeeinrichtung 22 a für die Unwuchtgröße zugeführt.

Hiermit ist es möglich, die in einem Prüfkörper vorhandene Unwucht in zwei Ebenen gleichzeitig und getrennt nach Lage und Größe anzuzeigen und einen restmomcntfrcicn Unwuchtausgleich durchzuführen.

Zur Trennung der von den Schwingungsumformern aufgenommenen Informationen in zwei Ausgleichsebenen können an Stelle der in F i g. 5 dargestellten besonders /.weckmäßigen Einrichtungen auch andere, dem Fachmann auf dem Auswuchtmaschinenangebot bekannte Einrichtungen, beispielsweise waltmeleraitige. treten.

Claims

Patentansprüche:

1. Auswuchtmaschine mit mechanischem Rahmen zum Auswuchten eines Wuchtkörpc-rs in mindestens zwei Ebenen, bei der die W'uchtkörperlagerung durch zwei sich aufeinander abstützende Blaltfederpaare elastisch in im Winkel zueinander verlaufenden Schwiugungsrichlungcn geführt wird, d a d u r c h g e k «.· η η /. e i c Ii η e t, daß eine erste Federanordnung (16. 17 bzw. 59, 60) in bekannter Weise durch Parallelanordnung die Drehachse (30 bzw.70) des Wuchtkörpcrs (1 bzw. 50) in einer Richtung zwangfrei parallel führt, jedoch die Federn der anderen sich auf der ersten abstützenden Federanordnung (6, 7 bzw. 56. 57) unter einem solchen Winkel zueinander geneigt angeordnet sind, daß ihre gedachten Verlängerungen (9, 10) sich in Höhe dei einen Ausgleichscbenc (4) schneiden.

2. Auswuchtmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf einem parallel angeordneten Blattfcderpaar (16. 17 bzw. 59.60) sich abstützendes schräg gestelltes Blatl federpaar (6, 7 bzw. 56, 57) um 90 versetzt gegenüber diesem angeordnet ist.

3. Auswuchtmaschine nach Anspruch 1 und/ oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die an den Federn auftretenden, von der Unwucht des Prüfkörpers hervorgerufenen Schwingungen durch mit diesen in geeigneter Form verbundene Schwingungsumformer (13,20 bzw. 62, 63) gegenuinander um 90 versetzt gemessen werden.

4. Auswuchtmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Schalters (21), in dessen einer Stellung nur die Unwucht der Ebene (4 α) nach Lage und Größe anzeigbar ist, die nicht die Ebene der Pendelachse (5 bzw. 54] senkrecht zur Drehachse (30 bzw. 70) des Prüfkörpers (1 bzw. 50) ist, und in dessen anderei Stellung in einem zweiten Meßlauf der Unwucht der Ebene (4) der Pendelachse nach Lage unc Größe anzeigbar ist.

5. Auswuchtmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur gleichzeitigen getrennten Anzeige dei in den beiden Ausgleichsebcnen auszugleichender Unwuchten nach Größe und Winkellage, gekenn zeichnet durch die Anordnung einer Rechenein heit (81), in welche die die Gesamtunwucht de: Prüfkörpers beinhaltenden Informationen übe einen 90°-Phasenschieber (82) und die sofor nach l-agc und Größe anzeigbare Informatioi über die in einer Ebene (4 α) ausgleichbare Un wucht über ein Potentiometer (80) cinspeisba und vektoricll addierbar ist, derart, daß ar Ausgang (100) der Recheneinheit (81) nur di Information über die in der die Pendelachse (5 enthaltenden Ebene (4) vorhandene Unwucii nach Größe und Lage anzeigbar ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen