DE4421912A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zentrieren von Spindeln - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Zentrieren von SpindelnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zentrieren von Spindeln
von Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen oder dergleichen
im Lauf mittels berührungslosem Messen der Zentrizität der
Spindel zu einem die Spindel umgebenden drehfesten Teil sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
In der Ringspinnerei werden heute Spindeldrehzahlen bis zu
25 000 Umdrehungen/Minute erreicht. Eine genaue Zentrierung
der rotierenden Spindel samt Hülse und Garnkörper zum Spinnring
ist für die Stabilität des Spinnprozesses von außerordentlicher
Wichtigkeit, da bekanntermaßen Exzentrizitäten der
Spindel zu ansteigenden Fadenzugskraftschwankungen im rotierenden
Fadenballon und somit zu einer höheren Beanspruchung
des Fadens führen. Die Folge sind höhere Fadenbruchzahlen,
schlechtere Garnqualität, höhere Garnhaarigkeit und ansteigender
Faserflug sowie ein hoher Ring- und Läuferverschleiß.
Die Spindeln von Spinn- oder Zwirnmaschinen werden deshalb
nicht nur bei der Montage, sondern auch im Spinnereibetrieb
von Zeit zu Zeit in ihrer Zentrierung zum Ring überprüft.
Temperaturschwankungen, Materialverzug der Ringbank, Vibrationen
oder auch ungenaue Ringbankführungen und Ringschienenhalterungen
können auch während des normalen Spinnbetriebes
zu Dezentrierungen einzelner Spinnstellen führen.
Eine weitere Störquelle im Spinnprozeß stellen die Präzessionsbewegungen
des Kopses dar, die hauptsächlich durch
Unwucht des Spindelkörpers oder des rotierenden Kopses, aber
auch durch die Zugkraft des aufzuwindenden Fadens in dem Fadenabschnitt
zwischen Ring und Kops entstehen können. Die Auswirkungen
derartiger Präzessionsbewegungen sind die gleichen
wie bei einer reinen Exzentrizität zwischen Spindel und Ring.
Die Präzessionsbewegungen sind drehzahl- und unwuchtabhängig
und hochfrequenter Art, so daß sie nur bei hoher zeitlicher
Auflösung von Meßgeräten erfaßbar sind.
Die Zentrierung von Spindel zu Ring erfolgte bisher mittels
eines Zentrierringes, der auf die leere Spindel gesetzt wird
und dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner als der lichte
Durchmesser des Spinnringes ist. Die Zentrierung erfolgt mit
bloßem Auge oder einer Anzeige, gemäß welcher entweder der
Spinnring oder aber die Spindel in ihrer Position so verändert
werden, bis der radiale Abstand zwischen Zentrierung und
Spinnring um den gesamten Umfang des Zentrierringes gleich
groß ist. Eine solche Messung läßt sich nur stationär, d. h.
bei stillstehender Spindel durchführen.
Bei einem bekannten Zentriergerät (RES) erfolgt die Zentrierung
von Spindel zu Ring mittels einer Zentrierhülse, die auf
die Spindel gesteckt wird und dem Zentrierzylinder, der formschlüssig
auf den Ringflansch gesetzt wird. Der lichte Durchmesser
des Zentrierzylinders ist geringfügig größer als der
Außendurchmesser der Zentrierhülse. Mittels einer induktiven
Abstandsmessung und einer entsprechenden Anzeige an der Auswerteeinheit
erfolgt die Zentrierung von Spindel und Ring,
indem entweder der Spinnring oder aber die Spindel in ihrer
Position so verändert werden, bis der radiale Abstand zwischen
Zentrierhülse und Zentrierzylinder um den ganzen Umfang gleich
groß ist.
Das beschriebene Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es nur
anwendbar ist, wenn sich auf der Spindel keine Hülse und auch
kein Kops befindet. Ferner müssen Ring und Spindel aus magnetisierbarem
Metall sein, wobei kein Läufer auf dem Spinnring
umlaufen darf. Das bedeutet, daß der Spinnprozeß für jede
Zentrierung oder auch Überprüfung der Zentrierung an der betreffenden
Spindel unterbrochen werden muß. Die Überprüfung
und ggf. Korrektur der Exzentrizität nach dieser Methode benötigt
bei einer 1000spindligen Ringspinnmaschine etwa zwei
volle Tage. Ein derartiger Produktionsausfall ist in der Praxis
nicht tragbar, weshalb diese Art der Zentrierung von Spindel
und Ring fast ausschließlich nur bei der Montage einer
neuen Spinnmaschine oder bei umfangreichen Montage- und Wartungsarbeiten
durchgeführt wird. Die Erfassung der Spindelpräzession
kann mit dieser Methode überhaupt nicht erreicht werden.
Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zu schaffen für Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen
oder dgl., um die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden
und nicht nur die Exzentrizität von Spindel zu Ring,
sondern auch eine eventuelle Präzessionsbewegung zu erfassen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die berührungslos arbeitende Sensorik ist es möglich,
bei laufender Maschine und damit ohne Produktionsausfall die
Exzentrizität festzustellen. Ein Stillsetzen der Spindel ist
dann allenfalls nur noch bei notwendiger Korrektur der Spindel
erforderlich und auch dann nur, wenn konstruktiv bedingt, eine
Verstellung der Spindel im Lauf nicht möglich ist. Dieses erfindungsgemäße
Verfahren ist leicht zu handhaben und wesentlich
schneller als bekannte Exzentrizitätsmeßmethoden bzw.
Zentriermaßnahmen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 die Meßanordnung mit Exzentrizität der Spindel
in X- und Y-Richtung;
Fig. 2 die Meßanordnung mit Exzentrizität der Spindel
nur in Y-Richtung;
Fig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung in der
Seitensicht;
Fig. 4 die erfindungsgmäße Vorrichtung in der
Draufsicht.
Die erfindungsgemäße Bestimmung der Exzentrizität von Spindel
1 zu Ring 3 erfolgt dadurch, daß zwei Signalformen parallel
ausgewertet werden:
Zum einen werden die Abstände r1 und r2 zwischen zwei Sensoren
S1 und S2 und der Kopsoberfläche gemessen. Sind die Abstände
r1 und r2 gleich, so ist der Kops 2 entweder zentrisch zum
Ring 3 oder liegt auf der Y-Achse (Fig. 2).
Zum anderen wird die Laufzeit des Läufers 32 oder auch des Fadenballons
über eine Strecke des Ringes mittels eines signifikanten
Signals gemessen, aus der sich Winkelverhältnisse ableiten
lassen.
Zur Durchführung der Messung werden zwei Sensoren S1 und S2 in
einem Winkel α zu einander versetzt in Position gebracht und
auf das Zentrum des Ringes 3 gerichtet, auf das die Spindel 1
zentriert werden soll. Zur Positionierung der beiden Sensoren
S1 und S2 wird eine Referenzfläche benutzt. Dies kann die
Kante 33 der Ringbank 31 oder der Spinnring 3 selber oder eine
andere an dem Spinnring 3 befestigte Vorrichtung sein. Vorzugsweise
dient ein Prisma 45 als Anschlag für die Meßvorrichtung
4, auf der die Sensoren S1 und S2 angeordnet sind.
Dieses Prisma 45 stützt sich an dem Spinnring 3 ab und definiert
somit den Abstand der beiden Sensoren S1 und S2 zum Zentrum
des Spinnringes 3 bzw. zum Spinnring 3 selbst, den die
Meßstrahlen der Sensoren S1 im Punkt 11 und S2 im Punkt 12
schneiden. Dieses Prisma 45 ist deshalb jeweils auf den Durchmesser
des Spinnringes 3 abzustimmen und wird an der Meßvorrichtung
4 ausgewechselt, je nachdem, welche Spinnringgröße an
der Maschine verwendet ist. Da das Meßgerät 4 durch das Prisma
45 zwar abstandsmäßig, aber noch nicht winkelmäßig auf das
Zentrum des Spinnringes 3 ausgerichtet ist, kann mittels
eines weiteren verstellbaren Anschlages 46, der sich an der
Ringbankkante 33 abstützt und in einem seitlichen Abstand zum
Prisma 45 angeordnet ist, das Meßgerät 4 und damit die auf ihm
befestigten Sensoren S1 und S2 so auf das Zentrum des Ringes 3
positioniert werden, daß an jedem Ring 3 auch winkelmäßig
stets die gleiche Meßposition eingenommen wird.
An sich ist diese winkelmäßige Positionierung für das Zentrieren
nicht erforderlich, da die Koordinaten zur Bestimmung der
Lage des Spindelzentrums zum Ringzentrum durch das Meßgerät 4
und die Positionierung der beiden Sensoren S1 und S2 vorgegeben sind.
Anstelle des auswechselbaren Prismas 45 und den auf der Grundplatte
41 fest montierten Sensoren S1 und S2 können die Sensoren
S1 und S2 auch gegenüber dem Prisma 45 verschiebbar in
der Meßvorrichtung 4 angeordnet sein. In diesem Fall ist durch
das Prisma 45 und den Anschlag 46 die Meßvorrichtung 4 positioniert,
während die Sensoren S1 und S2, die zweckmäßig gemeinsam
auf einem Schlitten in dem Winkel α zueinander angeordnet
sind, noch so weit auf den Spinnring 3 hin verschoben
werden, bis der Schnittpunkt der Meßstrahlen im Zentrum des
Ringes 3 liegt.
Für den Winkel α kann ein beliebiger Wert zwischen 0 und 180°
gewählt werden. Es hat sich jedoch als zweckmäßig für die Positionierung
am Spinnring 3 erwiesen, einen Winkel von 90° zu
wählen.
Die Sensoren S1 und S2 werden außerdem in der Höhe so eingestellt,
daß die Meßstrahlen über den Spinnring 3 hinweg die
Oberfläche der rotierenden Spindel 1, der Hülse oder des Kopses
2 erreichen, andererseits aber auch den auf dem Ring 3
umlaufenden Läufer 32 treffen können, wie dies in Fig. 3
dargestellt ist.
Die Sensoren S1 und S2 arbeiten berührungslos. Bevorzugt werden
Laser-Triangulationssensoren, da Laserstrahlen in der Lage
sind, sehr schnell Messungen durchzuführen. In Anbetracht dessen,
daß die Spindel 1 bereits durch ihre Drehzahl eine Umlauffrequenz
von 100 Hz und mehr erreicht, sind für die Abstandsmessung
und die Feststellung der Präzession etwa 3 kHz
als Meßfrequenz der Sensoren S1 und S2 ausreichend. Damit können
etwa 10 Meßpunkte während einer Spindelumdrehung bestimmt
werden, was zur Aufzeichnung der Präzessionskurve genügt.
Diese Meßfrequenz wird mit diesen Laser-Triangulationssensoren
erreicht. Natürlich können auch andere Sensoren S1 und S2 benutzt
werden, die nach anderen elektromagnetischen oder akustischen
Prinzipien arbeiten, falls die erforderliche Meßfrequenz
ausreicht. Die Sensorik als solche ist nicht Gegenstand
der Erfindung. Die Arbeitsweise ist bekannt und in Melliand
Textilberichte 12/93, Seite 1212, unter Abschnitt 3.5 im einzelnen
beschrieben.
Wie oben bereits erwähnt, werden über die Sensoren S1 und S2
die Abstände r1 und r2 zwischen den Schnittpunkten 11 und 12
auf dem Ring 3 und der Kopsoberfläche ermittelt.
Zur Bestimmung der Exzentrizität ist jedoch noch eine andere
Messung erforderlich, um aus Winkelverhältnissen die Zentrizität
von Ring 3 und Kops 2 ableiten zu können. Wie aus Fig. 1
hervorgeht, schneiden die Meßstrahlen der Sensoren S1 und S2
den Ring 3 am Punkt 11 bzw. 12. Die jeweils durch diese Punkte
11 und 12 zum Mittelpunkt der Spindel 1 gelegten Geraden
schließen einen Winkel β ein. Dieser Spindelzentrumswinkel β
ist somit der eingeschlossene Winkel zwischen den Punkten 11
und 12, an denen die Sensoren S1 und S2 den Läufer 32 erfassen,
und dem momentanen Mittelpunkt des Kopses 2 bzw. der
Spindel 1. Wird nun beispielsweise zwischen den beiden Punkten
11 und 12 die Zeit t1 gemessen, die vom Läufer 32 benötigt
wird, um diese Strecke zwischen den Punkten 11 und 12 zurückzulegen,
andererseits die Zeit tp festgestellt, die der Läufer
32 benötigt, um zweimal hintereinander von dem Sensor S1 oder
dem Sensor S2 erfaßt zu werden, so ist hiermit die Dauer der
Umlaufperiode (360°) festgestellt. Durch eine relative Zeitabstandsmessung
mittels dieser Signale, einmal von Sensor S1 zu
Sensor S2 und dann von Sensor S2 zu Sensor S1 wird auf diese
Weise die Stellung des Kopses 2 bzw. der Spindel 1 exakt festgestellt.
Für die Feststellung der Laufzeiten t₁ und tp muß der Sensor
S1 bzw. S2 wie ein Impulsgenerator arbeiten. Hierfür bestimmt
sich seine Meßfrequenz nach der Läufergeschwindigkeit und der
Breite des Läufers 32. Für die üblichen Spinnbedingungen muß
die Meßfrequenz bei etwa 50 bis 100 kHz liegen.
Das Verhältnis der Laufzeiten t₁ zu tp entspricht dem Verhältnis
des Winkels β zu dem Umlaufwinkel einer Periode (=360°).
Es ergibt sich somit die Beziehung
Aus der Laufzeitmessung von t₁ und tp ist somit der Winkel
bestimmt:
Zur Bestimmung der Zeit t₁ kann statt des Läufers 32 auch der
Fadenballon herangezogen werden, da dieser mit der gleichen
Winkelgeschwindigkeit ω wie der Läufer 32 umläuft. Auch eine
Erhebung auf der Kopsoberfläche (Garnhubbel) kann zur Erzeugung
dieses Signales verwendet werden.
Gemäß Fig. 1 sind die Abstände r1 und r2 von den Punkten 11
und 12 zur Kopsoberfläche verschieden. Wird jetzt die Spindel
1 in Richtung der X-Achse soweit verschoben, daß die Abstände
r1 und r2 gleich sind, so liegt der Mittelpunkt der Spindel 1
nunmehr auf der Y-Achse, wie in Fig. 2 dargestellt. Das bedeutet
jedoch noch nicht, daß der Kops 2 zentrisch liegt. Er kann
in Richtung auf die Y-Achse noch verschoben sein.
Für die Zentrizität von Spindel 1 und Ring 3 ist noch eine
zweite Bedingung zu erfüllen, nämlich, daß der fest eingeschlossene
Winkel α zwischen den beiden Sensoren S1 und S2
und der aus der Laufzeitmessung ermittelte Spindelzentrumswinkel
β gleich sind. Durch Verschieben der Spindel 1 in
Richtung der Y-Achse solange, bis die beiden Winkel α und β
übereinstimmen, wird die Spindel 1 in das Zentrum des Ringes 3
gebracht. Die Zentrierung ist damit abgeschlossen. Bei zentrierter
Spindel sind sowohl die Abstände r1 und r2 als auch
die Winkel α und β identisch.
Abstands- und Laufzeitmessung zusammen genügen, um über eine
entsprechende Meßverarbeitung die Exzentrizität und damit den
Mittelpunkt der Spindel 1 gegenüber den Koordinatenachsen X
und Y anzugeben. Durch die hohe Meßfrequenz werden auch die
Präzessionsbewegungen der Spindel 1 erfaßt.
Zur Durchführung des Meß- und Zentriervorganges sind die einzelnen
Meßelemente in einem Meßgerät 4 zusammengefaßt. Das
Meßgerät 4 besteht aus einer Grundplatte 41 mit Füßen 42 und
einem Traggriff 43. An dem einen Ende der Grundplatte 41 ist
ein Prisma 45 auswechselbar angeordnet. Auf der Grundplatte 41
des Meßgerätes 4 ist ferner die gesamte Elektronik zur Auswertung
der Messungen, die elektrische Versorgung in Form eines
Akkus 47 neben den Sensoren S1 und S2 untergebracht. Um eine
Protokollausgabe auf einen Drucker zur Qualitätskontrolle zu
ermöglichen, ist eine Schnittstelle für einen entsprechenden
Ausgang vorgesehen.
Wie bereits erwähnt, wird dieses Prisma 45 an die jeweiligen
geometrischen Anforderungen der unterschiedlichen Maschinentypen
angepaßt, insbesondere an den jeweils verwendeten Ringdurchmesser.
Die Oberfläche der am Spinnring 3 anliegenden
Flächen des Prismas 45 und des Anschlages 46 sollte verschleißfest
sein, um Ungenauigkeiten der Messungen durch
Abnutzung der Anschlagflächen zu vermeiden.
Wichtig ist, daß die von den Sensoren S1 und S2 ausgesandten
elektromagnetischen oder mechanischen Wellen genau auf den
Mittelpunkt des Ringes 3 justitiert sind. Dies kann sowohl durch
die Genauigkeit der Anschlagsflächen des Wechselprismas 45
als auch bei konstanter Prismaform durch Verschieben und Feineinstellung
der Sensoren S1 und S2 erfolgen. Um das Gerät 4
(Vorrichtung) abzugleichen oder elektronische Drifte auszuschließen,
wird vor Beginn einer Meßreihe eine Kalibrierung
mittels (Stufen-)Zylinder durchgeführt. Die gemessenen Abstände
von Sensor zu Zylinderoberfläche müssen dann gleich
groß sein - andernfalls wird elektronisch kalibriert. Das
Gerät 4 wird für die Messung auf die Ringbank 31 aufgesetzt
und stützt sich über das Prisma 45 am Ring 3 und über den
Anschlag 46 an der Ringbankkante 33 oder einem anderen geeigneten
Maschinenteil ab, um eine winkelmäßige Verdrehung um den
Spinnring 3 zu verhindern. Das Prisma 45 selbst darf nur so
hoch sein, daß der Läufer 32 bei seinem Umlauf auf dem Ring 3
nicht gehindert ist, andererseits der Sensor S1 oder S2 den
Läufer 32 erfaßt. Ein Aufsetzen der Meßvorrichtung 4 genau
horizontal ist nicht wesentlich, da dieser Winkel, wenn einer
auftritt, bei der Messung keine Rolle spielt. Die Messung
selber dauert etwa zwei bis drei Sekunden und wird in einem
LCD-Bild 44 in den durch die Anordnung der Sensoren S1 und S2
bestimmten Koordinaten X und Y aufgezeigt, so daß die Exzentrizität
direkt sichtbar wird. Wie oben bereits erwähnt, kann
für das Prisma 45 an sich jeder Winkel zwischen 0 und 180°
gewählt werden. Der Winkel α=90° eignet sich am besten für
das Anbringen des Gerätes. Mathematisch gesehen wäre ein Winkel
α=120° am günstigsten.
Zur Bestimmung der Präzessionsbewegung dient die hochfrequente
Abstandsänderung der Kopsoberfläche über der Zeit.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden zwei Sensoren
S1 und S2 verwendet, die sowohl die Abstands- als auch die
Laufzeitmessung durchführen. Selbstverständlich können für die
Laufzeitmessung auch separate Sensoren verwendet werden. Das
hat sogar den Vorteil, daß wesentlich billigere Sensoren eingesetzt
werden können, da die Laufzeit zwar eine hohe Meßfrequenz,
aber nur einen einfachen Impulsgeber benötigt. Für die
Abstandsmessung wird zwar ein wesentlich komplizierterer Sensor,
aber für eine erheblich niedrigere Meßfrequenz benötigt.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Spindel 1
gegenüber dem Ring 3 in X- und Y-Richtung soweit verschoben,
bis sich das Zentrum der Spindel 1 mit dem Zentrum des Ringes
3 deckt. Bei verschiedenen Ringspinnmaschinentypen ist jedoch
die Spindel fest in der Spindelbank montiert und die Ringe
werden auf das Zentrum der Spindel zentriert und entsprechend
in der Ringbank bei der Justage verschoben. Selbstverständlich
läßt sich auch die Zentrierung der Ringe gegenüber der Spindel
gemäß dem erfindunsgemäßen Verfahren mit dem Meßgerät 4
durchführen. Das Meßgerät 4 mit dem Prisma 45 wird in gleicher
Weise wie bereits beschrieben, an den Ring 3 angesetzt und mit
einer Klammerung so mit dem Ring 3 verbunden, daß der Spinnring
3 und das Meßgerät 4 zusammen in X- und Y-Richtung soweit
verschoben werden können, bis das Zentrum des Ringes sich mit
dem Zentrum der Spindel deckt. Auch hier wird zuerst eine
Verschiebung in Maschinenlängsrichtung X vorgenommen, bis die
Abstände r1 und r2 zur Spindeloberfläche gleich sind. Sodann
erfolgt eine Verschiebung des Ringes 3 mit dem Meßgerät 4 in
Richtung Y quer zur Maschinenlängsrichtung X. Bis der Winkel β
gleich dem Winkel α ist.
Die Erfindung erlaubt es, auf einfache und schnellere Weise
als bei bekannten Exzentrizitätsmeßmethoden an Spinn- oder
Zwirnmaschinen, bei denen es auf eine Zentrizität von Spindel
und einem die Spindel umgebenden drehfesten Teil ankommt, einzustellen
und zu kontrollieren. Die Meßmethode ist berührungslos,
so daß kein Maschinenstillstand und damit auch keinerlei
Produktionsausfall erforderlich wird. Eine handliche Vorrichtung
ist so ausgebildet, daß die Sensorik zur Messung direkt
an der Maschine aufgesetzt werden kann und während eines beliebigen
Zeitpunktes des Spinnprozesses - sei es bei vollem
Kops oder bei leerer Spindel, sei es an der Spitze oder in der
Mitte des Kopses 2 - die Exzentrizität und auch die Präzessionsbewegungen
der rotierenden Spindel 1 gemessen werden
können. Die Auswirkungen der Justage sind durch Display-Darstellung
direkt sichtbar und ablesbar.
Bezugszeichenliste
1 Spindel
2 Kops
3 Ring
31 Ringbank
32 Läufer
33 Ringbankkante
4 Meßgerät
41 Grundplatte
42 Füße
43 Tragegriff
44 Anzeigedisplay
45 Prisma
46 Anschlag
47 Stromversorgung
11 Schnittpunkt
12 Schnittpunkt
S1, S2 Sensoren
ω Winkelgeschwindigkeit des Läufers bzw. Fadenballons
r1 Abstand Kopsoberfläche zum Ring (S1)
r2 Abstand Kopsoberfläche zum Ring (S2)
α Ringzentrumswinkel
β Spindelzentrumswinkel
2 Kops
3 Ring
31 Ringbank
32 Läufer
33 Ringbankkante
4 Meßgerät
41 Grundplatte
42 Füße
43 Tragegriff
44 Anzeigedisplay
45 Prisma
46 Anschlag
47 Stromversorgung
11 Schnittpunkt
12 Schnittpunkt
S1, S2 Sensoren
ω Winkelgeschwindigkeit des Läufers bzw. Fadenballons
r1 Abstand Kopsoberfläche zum Ring (S1)
r2 Abstand Kopsoberfläche zum Ring (S2)
α Ringzentrumswinkel
β Spindelzentrumswinkel
Claims (21)
1. Verfahren zum Zentrieren von Spindeln von Ringspinn- oder
Ringzwirnmaschinen oder dgl. im Lauf mittels berührungslosem
Messen der Zentrizität der Spindel zu einem die
Spindel umgebenden drehfesten Teil, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels zweier auf das Zentrum des drehfesten
Teiles (3) ausgerichteter, in einem Winkel (α) zueinander
angeordneter Sensoren (S1, S2) der Abstand (r₁, r₂)
von der Spindeloberfläche zu dem drehfesten Teil (3)
festgestellt wird, daß entsprechend dem Ergebnis die
Spindel (1) gegenüber dem drehfesten Teil (3) in einer
ersten Richtung (x) soweit verschoben wird, bis die Abstände
(r₁, r₂) gleich sind, daß ferner der auf das
Spindelzentrum gerichtete Winkel (β), der zwischen den
Schnittpunkten (11, 12) der von den Sensoren (S1, S2)
ausgehenden, den Winkel (α) bildenden Geraden mit dem
drehfesten Teil (3) eingeschlossen ist, ermittelt und die
Spindel (1) in eine zweite Richtung (y) auf die Meßeinrichtung
(4) hin so weit verschoben wird, bis die Winkel
(α, β) übereinstimmen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
entsprechend dem Ergebnis der Abstandsmessung der drehfeste
Teil (3) zusammen mit der Meßeinrichtung (4) in die
erste Richtung (x) so weit verschoben wird, bis die Abstände
(r₁, r₂) gleich sind, und nach der Ermittlung des
Spindelzentrumswinkels (β) der drehfeste Teil (3) zusammen
mit der Meßeinrichtung (4) in die zweite Richtung (y)
so weit verschoben wird, bis die Winkel (α, β) übereinstimmen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bestimmung der Abstände (r₁, r₂) zwischen dem die
Spindel (1) umgebenden drehfesten Teil (3) und der Spindeloberfläche
die Sensoren (S1, S2) jeweils Signale aussenden,
die an der Oberfläche der Spindel (1) bzw. des
auf der Spindel (1) sitzenden Kopses (2) reflektiert werden
(Triangulationsprinzip).
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoren (S1, S2) mit elektromagnetischen oder akustischen
Wellen und einer Meßfrequenz arbeiten, die wenigstens
das 10fache der Drehzahl der zu zentrierenden
Spindel (1) beträgt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß für die Bestimmung des Spindelzentrumwinkels
(β) ein mit der Drehzahl der Spindel
(1) periodisch wiederkehrendes Signal aufgenommen wird,
dessen Laufzeit (t₁) für die Strecke zwischen dem Sensor
(S1) und dem Sensor (S2) festgestellt und in Relation zur Zeit
(tp) gesetzt wird, in welcher das Signal wiederkehrt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Signal durch den auf dem Spinnring (1) umlaufenden
Läufer (32) erzeugt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Signal durch den umlaufenden Faden erzeugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Signal durch eine markante Unebenheit auf der Kopsoberfläche
erzeugt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen den
Sensoren (S1, S2) 90° beträgt.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei in einem Winkel (α) zueinander und auf
das Zentrum des drehfesten Teiles (3) gerichtete Abstandssensoren
(S1, S2) vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abstandssensoren (S1, S2) als Laser-Triangulationssensoren
ausgebildet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der die Spindel (1) umgebende drehfeste Teil ein Spinnring
(3) ist, auf welchem ein Ringläufer (31) umläuft.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (S1, S2) so
angeordnet sind, daß sie sowohl die Kopsoberfläche als
auch den Ringläufer (32) erfassen.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abstandsmessung
und für die Laufzeitmessung jeweils getrennte Sensoren
vorgesehen sind.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (45, 46) zur
Fixierung der Sensoren (S1, S2) gegenüber dem drehfesten
Teil (3) vorgesehen sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
einer der Anschläge als Prisma (45) ausgebildet ist, das
sich am drehfesten Teil (3) abstützt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
das Prisma (45) jeweils auf eine Größe des drehfesten
Teiles (3) abgestimmt und auswechselbar ist.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (45, 46)
justierbar sind.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (S1, S2) auf
einem Schlitten gemeinsam verschiebbar angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Messung notwendigen
Elemente (S1, S2, 45, 46) zusammen mit einer
Auswerteelektronik und einem Anzeigedisplay (44) in einem
tragbaren Meßgerät (4) zusammengefaßt sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
das Meßgerät (4) so mit dem drehfesten Teil (3) verbindbar
ist, daß das Meßgerät (4) zusammen mit dem drehfesten
Teil (3) in Richtung der Koordinaten (x, y) verschiebbar
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944421912 DE4421912A1 (de) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Zentrieren von Spindeln |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944421912 DE4421912A1 (de) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Zentrieren von Spindeln |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4421912A1 true DE4421912A1 (de) | 1996-01-11 |
Family
ID=6521278
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19944421912 Withdrawn DE4421912A1 (de) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Zentrieren von Spindeln |
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---|---|
DE (1) | DE4421912A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102008038174A1 (de) | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Prüftechnik Dieter Busch AG | Vorrichtung und Verfahren zur zerstörungs- und berührungsfreien Erfassung von Fehlern in einem Prüfling |
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