DE1861747U - DEVICE FOR DETERMINING IMBALANCE. - Google Patents

Description

Dr.Eeutlinger & Söhne Darmstadt, 13.JuIi 1962Dr Eeutlinger & Sons Darmstadt, June 13, 1962

Eiedstraße 6Eiedstrasse 6

Einrichtung zur Bestimmung der Unwucht.Device for determining the unbalance.

Bei der dynamischen Unwuchtmessung in Auswuchtmaschinen ist es - insbesondere bei sich unter der Pliehkrafteinwirkung verformenden oder verlagernden Prüfkörpern - erforderlich, die Drehzahl zu kennen. Bei Auswuchtmaschinen, die mit einem Kupplungsantrieb arbeiten, bereitet dies keine nennenswerten Schwierigkeiten, da ein einfaches Tachometer an die in der Maschine festeingebaute Antriebsspindel angeschlossen werden kann. Zu genauen Auswuchtarbeiten aber kann ein Antrieb des Wuchtkörpers über eine Ankupplung an eine Antriebsspindel nicht erfolgen, da durch die Ankupplung bestimmte und unvermeidliche Ungenauigkeiten in Kauf genommen werden müssen. I¹Ur genaue Arbeiten werden deshalb kupplungslose Auswuchtmaschinen eingesetzt, bei denen der Prüfkörper durch einen um seinen Umfang angreifenden Flachriemen, durch elektromagnetische Weehselfeider oder durch einen luftstrahl angetrieben wird. Hier aber bietet die Drehzahlmessung gewisse Schwierigkeiten.With dynamic unbalance measurement in balancing machines, it is necessary to know the speed of rotation, especially in the case of test specimens deforming or displacing under the effect of the force of force. In balancing machines that work with a clutch drive, this does not cause any significant difficulties, since a simple tachometer can be connected to the drive spindle built into the machine. For precise balancing work, however, the balancing body cannot be driven via a coupling to a drive spindle, since certain and unavoidable inaccuracies must be accepted as a result of the coupling. I ^{1 For} precise work, therefore, clutchless balancing machines are used, in which the test body is driven by a flat belt engaging around its circumference, by electromagnetic Weehselfeider or by an air jet. Here, however, the speed measurement presents certain difficulties.

Efach den seither geübten Praktiken wird, beispielsweise bei bandangetriebenen Maschinen, die Wuchtkörperdrehzahl einer TabelleThe practices that have been practiced since then, for example in the case of belt-driven ones Machines, the balancing body speed of a table

entnommen, die auf Grund der bekannten Drehzahl des Antriebsmotors und des Verhältnisses des Durchmessers der Motorriemenscheibe zum Durchmesser des Wuchtkörpers aufgestellt wurde. Dieses Verfahren ist umständlich und ist nur dann sinnvoll durchzuführen, wenn die Drehzahlen des Antriebsmotors konstant sind. Das Verfahren versagt somit bei stufenlos regelbaren Antrieben, d.h. gerade in den Fällen, in denen es von eigentlicher Bedeutung ist. Ein anderer in der Präzis üblicher Weg ist die Verwendung von Handtachometern, die, an den rotierenden Wuchtkörper angehalten, eine direkte Messung der Drehzahl erlauben. Dieses Verfahren ist aber nur bei relativ schweren Prüfkörpern verwendbar, bei leichten Prüfkörpern von beispielsweise einigen Gramm Gewicht versagt es. Sine weitere Möglichkeit der Drehzahlmessung bieten optisch-elektrische Meßgeräte, für deren Anwendung es lediglich erforderlich ist, auf dem Prüfkörper eine punktartige Farbmarkierung aufzubringen. Die bei der Rotation durch die Farbmarkierung in einer abtastenden Fotozelle entstehenden Impulse lassen sich zur Messung der Drehzahl auswerten. Dieses Verfahren vermeidet zwar die lachteile der anderen beschriebenen Verfahren, doch ist es kostspielig und in der praktischen Handhabung umständlich, da das Gerät erst zu. der Auswuchtmaschine gebracht werden und in einem bestimmten Abstand zu dem zuvor präparierten rotierenden Prüfkörper angehalten werden muß.taken based on the known speed of the drive motor and the ratio of the diameter of the motor pulley to the diameter of the balancing body was established. This procedure is cumbersome and only makes sense to carry out if the speed of the drive motor is constant are. The method thus fails with continuously variable drives, i.e. especially in those cases in which it is actually Meaning is. Another common way in precision is the use of hand-held tachometers on the rotating Balancing body stopped, allow a direct measurement of the speed. This procedure is only for relatively severe cases Test specimens can be used, with light test specimens weighing a few grams, for example, it fails. Another possibility of the speed measurement offer opto-electrical measuring devices for whose use it is only necessary to apply a point-like color marking to the test specimen. The at the rotation through the color marking in a scanning The impulses generated by the photo cell can be evaluated to measure the speed. This process avoids the downsides of the other methods described, but it is costly and inconvenient to use because the Device first. the balancing machine and at a certain distance from the previously prepared rotating test specimen must be stopped.

Hier schafft die nachstehend beschriebene feuerung Abhilfe, wenn zur Bestimmung der Unwuchten ein stroboskopisches Verfahren gewählt wird. Zur Bestimmung der Unwuchtlage werdenThe fire described below provides a remedy here if a stroboscopic procedure is used to determine the imbalances is chosen. To determine the unbalance position are

bei Einrichtungen dieser Art in bekannter Weise G-as entladungsröhren als stroboskopisch^ Blitzröhren eingesetzt, die durch die elektrisch zu einem Impuls verzerrte Sinusschwingung der umlaufenden Unwucht gesteuert werden. Diese G-as entladungsröhren benötigen zur Erzeugung des Lichtblitzes eine gewisse elektrische Energie, die ihnen aus einem aufgeladenen Kondensator zugeführt wird. Der Kondensator wird hierzu aus einer Quelle konstanter elektrischer Spannung während einer Umdrehung des Prüfkörpers aufgeladen und über die G-asentladungsröhre nach Beendigung dieser einen Umdrehung plötzlich entladen. Dieser Vorgang wiederholt sieh periodisch im Rhythmus der Rotorumdrehung. Zum Aufladen des Kondensators fließt aus der Quelle konstanter Spannung ein Strom, dessen zeitlicher Mittelwert ein Maß für die Drehzahl des Prüfkörpers ist. Die !Teuerung geht von einer Einrichtung zur Bestimmung der Unwucht aus, die eine durch die Unwucht des umlaufenden Prüfkörpers mittelbar gesteuerten Gasentladungsröhre aufweist, deren Spannungsquelle ein im Rhythmus der Umdrehungen über einen Widerstand aufgeladener Kondensator ist. lach der Neuerung ist diese Einrichtung mit einem in Drehzahleinheiten geeichten von außen beobi achtbaren Strommesser versehen, der den mittleren Ladestrom des Kondensators anzeigt.in devices of this type in a known manner G-as discharge tubes used as stroboscopic ^ flash tubes, the sinus oscillation of the rotating imbalance can be controlled. These gas discharge tubes require a certain amount of electrical power to generate the flash of light Energy supplied to them from a charged capacitor. For this purpose, the capacitor comes from a source constant electrical voltage during one revolution of the test body and afterwards via the gas discharge tube Suddenly discharged at the end of this one revolution. This process is repeated periodically in the rhythm of the rotor rotation. To charge the capacitor, a current flows from the source of constant voltage, its mean value over time is a measure of the speed of the test body. The! Inflation is based on a device for determining the imbalance, which has a gas discharge tube indirectly controlled by the imbalance of the rotating test body, the voltage source of which is switched on in the rhythm of the revolutions via a resistor charged capacitor is. The innovation is this device with an outside observation that is calibrated in speed units A respectable ammeter that shows the average charging current of the capacitor.

Die !Teuerung sei an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In Abb.1 ist schematisch eine Einrichtung zur Messung der Unwucht nach dem Stroboskopverfahren dargestellt. Der Prüfling ist in den beiden Lagersteilen 2 und 3 gelagert. Die durch dieThe price increase is explained using an exemplary embodiment. In Fig.1 a device for measuring the unbalance using the stroboscopic method is shown schematically. The test item is stored in the two bearing parts 2 and 3. The through the

Unwucht im Prüfling "bei dessen Drehung auftretenden Beschleunigungskräfte wirken über die elastisch angeordnete lagerstelle auf die beiden elektrisch arbeitenden Meßgeber 4 und 5, welche die auftretenden Unwuchtkräfte in entsprechende Impulse umwandeln. Die Gasentladungsröhre ist mit 6 bezeichnet. Sie wird durch Steuerimpulse erregt, welche von den Meßimpulsen der Meßgeber 4 und 5 abgeleitet werden. Mr die Erzeugung entsprechender Impulse werden bekannte elektrische Anordnungen benutzt, welche die sinusförmigen von den Meßgebern 4 und 5 abgegebenen Spannungen in entsprechende Impulse umwandeln. Diese Anordnungen sind in einem Gehäuse 15 untergebracht, das zugleich ein Anzeigeinstrument 7 aufweist, welches die Größe der von den Meßgebern 4 und 5 abgegebenen Spannungen und damit die Größe der an diesen Stellen gemessenen Unwuchtkräfte anzeigt. Ein Schalter 8 gestattet es, jeweils einen der Meßgeber 4 oder 5 auf das Anzeigeinstrument und die Gasentladungslampe 6 umzuschalten. In dem Gehäuse 15 befindet sich auch als Spannungsc[uelle für die Gasentladungslampe ein Kondensator, der von einer konstanten Gleichspannungsquelle über einen Widerstand aufgeladen wird. Jeweils beim Zünden wird der Kondensator plötzlich entladen und dann über den Widerstand von der Gleichspannungsquelle wieder aufgeladen. Da bei jeder Umdrehung von j< dem Meßgeber ein Impuls für die Zündung der Gasentladungslampe abgegeben wird, erfolgt die Entladung und demnach die Aufladung im Rhythmus der Drehzahl. Die mittlere AufladungsStromstärke ist ein Maß für die Drehzahl und diese wird durch das gemäß der Neuerung zusätzlich angebrachte Meßinstrument 9 angezeigt. Der Ausschlag dieses Strommessers ist abhängig vonImbalance in the test item "acceleration forces occurring during its rotation act via the elastically arranged bearing point on the two electrically operating transducers 4 and 5, which convert the imbalance forces that occur into corresponding impulses. The gas discharge tube is denoted by 6. she will excited by control pulses which are derived from the measuring pulses of the transducers 4 and 5. Mr the generation corresponding Known electrical arrangements which emit the sinusoidal signals from the sensors 4 and 5 are used Convert voltages into corresponding impulses. These arrangements are housed in a housing 15, which is also a Indicating instrument 7 which shows the size of the voltages emitted by the transducers 4 and 5 and thus the size of the imbalance forces measured at these points. A Switch 8 allows one of the transducers 4 or 5 to be switched to the display instrument and the gas discharge lamp 6. In the housing 15 there is also a capacitor as a voltage source for the gas discharge lamp a constant DC voltage source via a resistor being charged. Each time the capacitor is ignited, it is suddenly discharged and then from the DC voltage source via the resistor recharged. Since with every rotation of j <the measuring transducer a pulse for the ignition of the gas discharge lamp is discharged, the discharge and therefore the charging takes place in the rhythm of the speed. The mean charging current is a measure for the speed and this is indicated by the measuring instrument 9 additionally attached according to the innovation. The deflection of this ammeter depends on

•A• A

der Drehzahl und das Instrument kann daher unmittelbar in Umdrehungen/min, geeicht werden.the speed and the instrument can therefore be directly expressed in revolutions / min, to be calibrated.

Zum Verständnis der Wirkungsweise ist in Abb.2 der Stromlauf dargestellt. Die Gasentladungsröhre 6 möge einen Gitteranschluß 10 haben, welchem die Steuerimpulse zugeführt werden. Der Kondensator 11 ist über den Widerstand 12 und das Anzeigegerät 9 an die Spannungsquelle 13 gelegt. Diese kann eine Batterie oder eine vom Wechselstromnetz gespeiste Gleichspannungsquelle sein. Sobald ein Steuerimpuls bei 10 auftritt, wird die Gasentladungslampe gezündet und es tritt eine plötzliche Entladung des Kondensators 11 auf. In der Zwischenpause bis zur nächsten Zündung, also nach einer Umdrehung des Prüflings, lädt sich der Kondensator 11 über den Widerstand 12 wieder auf. Der Aufladestrom wird im Meßinstrument 9 angezeigt und ist ein Maß für die Drehzahl· To understand the mode of operation, the circuit is shown in Fig shown. The gas discharge tube 6 may have a grid connection 10 to which the control pulses are fed. The condenser 11 is on via the resistor 12 and the display device 9 the voltage source 13 placed. This can be a battery or a be fed from the AC network DC voltage source. As soon as a control pulse occurs at 10, the gas discharge lamp ignited and it occurs a sudden discharge of the capacitor 11 on. In the interval until the next ignition, that is, after one revolution of the test object, the capacitor 11 is charged again via the resistor 12. The charging current is displayed in measuring instrument 9 and is a measure of the speed

Die Bestimmung der Unwucht erfolgt wie üblich in der !form , daß auf einer auf dem Prüfling angebrachten kreisförmigen Skala %.%.' durch die Gasentladungslampe 6 der Ort der Unwucht im Augenblick des Aufleuchtens festgelegt wird. Die !Teuerung ist abejr auch bei allen anderen stroboskopischen Verfahren anwendbar _v die nicht unbedingt visuell arbeiten müssen. So kann der Entladungsstrom des Kondensators dazu benutzt werden, um durcH' einen Funken oder durch eine elektrolytische Markierungsvorrichtung unmittelbar auf der Oberfläche des Rotors die Lage der Unwucht zu markieren.' Etwaige weitere elektronische Verstärker, Impulsumformer usw. , die zur Verarbeitung der von den Meßgebern abgegebenen Spannungen notwendig sind, können wie üblich ebenfalls im Gehäuse 15 untergebracht sein. / -.' /_e The unbalance is determined, as usual, in the form that %.%. 'Is displayed on a circular scale on the test item. by the gas discharge lamp 6, the location of the imbalance is determined at the moment of lighting up. Die! Inflation is abejr with all other stroboscopic method applicable _p that do not necessarily have to work visually. The discharge current of the capacitor can be used to mark the position of the unbalance directly on the surface of the rotor by means of a spark or an electrolytic marking device. Any further electronic amplifiers, pulse converters, etc., which are necessary for processing the voltages emitted by the transducers, can, as usual, also be accommodated in the housing 15. / -. ' / _e

Claims (1)

215*«.?. S215 * ".?. S. SchutζanSpruch.Protection claim. Einrichtung zur Bestimmung der Unwucht mit einer durch die Unwucht des umlaufenden Prüfkörpers mittelbar gesteuerten Gasentladungsröhre, deren Spannungsquelle ein im Bhythmus der Umdrehungszahl über einen Widerstand aufgeladener Kondensator ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem in Drehzahleinheiten geeichten von außen beobachtbaren Strommesser versehen ist, der dem mittleren Ladestrom des Kondensators zur Inzeige bringt.Device for determining the unbalance with a through the Imbalance of the rotating test body indirectly controlled gas discharge tube, whose voltage source is in rhythm with the Number of revolutions via a resistor charged capacitor, characterized in that it is in speed units with a calibrated from the outside observable ammeter is provided, the average charging current of the capacitor to Brings in display.