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Vorrichtung zum dynamischen oder kombiniert dynamisch-statischen Auswuchten
von Rotationskörpern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dynamischen oder
kombiniert dynamisch-statischen Auswuchten von Rotationskörpern, bei der ein schwingbarer
Prüfkörperträger nach der einen Richtung hin am Schwingen .gehindert ist, nach der
andern hin aber frei schwingen und hierbei in einem elektrischen Stromkreis liegende
Kontakte schließen kann.
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Die auftretenden Gleichgewichtsfehler werden bekanntlich durch Messung
der Größe der Unbalancen und ihrer Lage nach Winkelgraden bestimmt. Die Messung
der Größe der Gleichgewichtsfehler erfolgt beim Gegenstand der Erfindung in bekannter
Weise durch Einstellung eines Ausgleichsgewichtes. Zum Anzeigen der Lage in Winkelgraden
dient gemäß der Erfindung ein Winkelanzeiger, der in den genannten Stromkreis in
solcher Weise eingeschaltet ist, daß an ihm der Wuchtfehlerwinkel durch einen beim
Schließen des genannten Stromkreises auftretenden elektrischen Funken sichtbar wird.
Der Winkelanzeiger besteht aus einer feststehenden, leitenden Skala und einem beweglichen,
leitenden Zeiger, der mit derselben Geschwindigkeit wie der Prüfkörper gedreht wird.
Aus dem Funken an sich und der Stelle seines Erscheinens vor der Skala kann man
das Vorhandensein und die Richtung des Wuchtfehlers erkennen. Der Stromkreis enthält
Schalter, mittels deren sich bei jedem einzelnen Träger die gewünschten Feststellungen
treffen lassen.
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Es wird noch bemerkt, daß es bei Registrierapparaten an sich bekannt
ist, die Stellung eines Zeigers durch einen mittels einer Induktionsspule erzeugten
Funken zu registrieren.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist im folgenden an Hand der Abbildungen
im einzelnen erläutert.
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Es zeigen , Abb. i eine Seitenansicht einer .der Erfindung .gemäß
ausgeführten Auswuchtvorrichtung, Abb. 2 eine Draufsicht auf sie, Abb. 3 eine Endansicht
von einigen Teilen derselben, Abb. d. einen Schnitt in der Linie 4-4 der Abb. 2,
Abb. 5 einen Schnitt in der Linie 5-5 der Abb. 3 in größerem Maßstabe, Abb. 6 eine
Drauf sieht auf einen Teil eines Winkelanzeigers, Abb. 7 teils eine Draufsicht auf
und teils einen Schnitt durch eine Kupplung mit ihren Zubehörteilen und Abb. 8 ein
Drahtleitungsschema.
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Die Vorrichtung ruht auf einer Grundplatte i, die von beliebiger Ausführung
sein kann. Bei der für die beispielsweise Darstellung gewählten Ausführung besteht
die Grundplatte aus einem Gußstück, das an
einem Ende einen erhöhten
Teil 2 hat, der als Träger für einen Elektromotor 3 dient, :der in üblicher Weise
gesteuert wird.
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In der Grundplatte i befinden sich zwei in ihrer Längsrichtung verlaufende
Schwalbenschwanzführungen, in denen ein Träger 5 für den Gegenstand eingestellt
und festgestellt werden kann. Dieser Träger kann in manchen Fällen aus einem Stück
bestehen, in anderen Fällen aber aus einer Anzahl von Teilen. In dem gezeichneten
Fall besteht,der Träger aus zwei Teilen, .die einzeln voneinander eingestellt und
festgestellt werden können je nach der Größe und Gestalt des Gegenstandes.
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Der Träger jeder der beiden Grundteile des Trägers 5 ist mit einer
besonderen Grundplatte 7 versehen, die auf der Hauptplatte i in der Längsrichtung
verschoben und auf ihr durch Befestigungsmittel festgelegt wenden kann, die in dem
gezeigten Fall aus Bolzen mit Muttern bestehen, wobei die Bolzenköpfe innerhalb
der Schwalbenschwanzführungen 4. liegen.
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Jede Platte 7 hat einen aufwärts gerichteten Teil 9, an dem ein Federwinkel
i o durch ein Befestigungsmittel ii angebracht ist. Jeder Winkel io ist gegabelt
und trägt einen Halter 12, der an .dem Winkel auf einem Stift 13 .drehbar ist. An
dem Halter i2 ist mittels Befestigungsvorrichtungen 14. ein Ende einer Feder 15
angebracht, an deren oberem Ende mittels Befestigungsvorrichtungen 16 ein Tragstück
17 angebracht ist, durch :dessen oberen Teil eine Aussparung 18 hindurchgeht. Die
Seitenwände dieser Aussparung gehen nach außen und nach oben auseinander, damit
sie Gegenstände von verschiedenem Durchmesser auf den Teilen aufnehmen können, die
auf den Tragstücken ruhen. Jeder Federhalter 12 hat eine mit Gewinde versehene Öffnung
i9, in deren Wandung ein Ausgleichstück 2o in Form einer Schraube eingreift. Jedes
Ausgleichstück 2o ist mit einem verbreiterten Bund 21 versehen, auf dessen Umfang
sich eine Gradeinteilung 22 befindet, und an dem Bund sitzt ein mit Kordelung versehener
Griff 23.
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Auf dem erhöhten Teil 9 ist mittels der Befestigungsteile 24. eine
Kontakttragplatte 25 befestigt, mit deren oberem Ende eine aus Isoliermaterial,
wie z. B. Fiber oder Hartguinini, bestehende Stange 26 verbunden ist; gemäß -den
beiden Grundplatten 7 sind natürlich zwei Stangen 26 vorhanden. Auf jeder von ihnen
ist eine Kontaktplatte 27 befestigt, auf der ein Kontaktstück 28 in beliebiger Weise
angebracht ist. Bei der dargestellten Ausführung ist :das Kontaktstück 28 unten
zu einem Gewindezapfen verjüngt, auf dessen Ende eine Befestigungsmutter sitzt.
In jedem Kontaktstück 28 befindet sich eine finit Gewinde versehene Bohrung, die
eine Kontaktschraube 29 aufnimmt, deren freies Ende mit einem Kontakt
30 versehen ist, welcher mit einem Kontakt 31 einer gegenüberliegenden Kontaktplatte
32 zusammenarbeitet, die an ihrem Tragstück 17 mittels einer Schraube 33 befestigt
ist.
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Von jeder Grundplatte 7 erheben sich ein oder mehrere Stifte 34, von
denen jeder an seinem oberen Ende mit einer Querstange 35 verbunden ist, auf der
sich ein seitlich verschiebbarer Anschlag 36 befindet, :der bei der dargestellten
Ausführung aus einer in die Stange greifenden Schraube besteht. Das freie Ende jeder
Anschlagschraube 36 befindet sich in den Schwingweg des dazugehörenden Lagers 17,
uni die Bewegung des betreffenden Lagers und seiner Feder 15 in einer Richtung zu
begrenzen oder zu verhindern.
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In der vorstehend beschriebenen Weise ist ein schwingendes Bett oder
ein schwingender Träger für das zu untersuchende Probestück gebildet, und dieses
Bett oder dieser Träger. kann unter der Fliehwirkung von nicht ausbalancierten Teilen
des Gegenstandes nach einer Richtung hin schwingen und wird nach der anderen Richtung
hin am Schwingen verhindert, oder die Schwingungen werden beschränkt.
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Mittel zum Drehen des Gegenstandes Die Welle des Motors 3 ist mit
einer Universalkupplung 38 von irgendwelcher geeigneten Ausführung versehen, und
mit dieser Kupplung ist eine biegsame Triebstange 39 verbunden, welche durch eine
Antriebskupplung 4o mit dem Ende der Welle des Prüfkörpers oder mit einem sonstigen
Teil verbunden, :der seinerseits mit dem Gegenstand verbunden ist. Bei der gezeigten
Ausführung sind ,die Kupplufig und die Welle miteinander verschraubt, so daß der
Gegenstand zusammen mit diesen Teilen sowie mit derselben Geschwindigkeit wie die
`'Felle des Motors gedreht wird.
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Winkel anzeigemechanismus Die Welle des Motors 3 ist mit einem Schneckenrad
41 versehen, das in ein Schneckenrad .l2 einer -senkrechten Welle .I3 greift, die
zwischen Lagern .14 gehalten wird. Diese sitzen an einem Ständer 45, der mit seineirr
unteren Ende an dem Motor-Sockel 2 befestigt ist. Die Welle 43 trägt an ihrem oberen
Ende ein Schneckenrad .lb, (las finit einem Schneckenrad 47 einer kurzen
waagerechten
Welle .18 in Eingriff steht. Diese ist ebenfalls in dem Ständer 4.5 gelagert und
trägt auf ihrem freien Ende eine aus Isoliermaterial bestehende Scheibe d.9, welche
an dem Ständer 45 mittels eines Zwischenstückes 5o befestigt ist (Abb. d.). An dem
über die Scheibe d.9 hervorstehenden Ende der Welle48 ist ein Zeiger 51 mittels
einer Schraube 52 befestigt. Der Zeiger 5 1 wird mittels der Welle q.8 gedreht,
und das freie Ende des Zeigers bewegt sich hierbei gegenüber einer ringförmigen
Skala 53 aus leitendem Material, 54. bezeichnet die Einteilung dieser Skala. Diese
ist auf der Scheibe d.9 befestigt und bildet mit dem Zeiger zusammen den Winkelanzeiger.
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Im Drahtleitungsschema nach A:bb.8 bezeichnet 55 einen Funkeninduktor
mit Primärwicklung 59 und Sekundärwicklung 6o. Eine Batterie 57 ist durch den Leiter
58 mit den anliegenden Klemmen beider Wicklungen 59, 6o verbunden. Die andere Seite
der Batterie ist mit den Kontaktstücken 3o der beiden Stromkreisöffnungs- und -schließvorr
ichtungen 63 und 66 verbunden, deren andere Kontaktstücke 3 1 .durch Handschalter
65, 68 (z. B. Druckknöpfe) und eine Leitung 61 mit der anderen Klemme der Pr-imärw
ickfung verbunden sind. Die Kontaktstücke 3o und die Batterie 57 sind durch eine
Leitung 70 mit dem Zeiger 51 und das isolierte Zifferblatt 53 :ist
durch eine Leitung 56 mit der anderen Klemme :der Sekundärwicklung verbunden.
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Wenn :der Schalter 65 (oder 68) geschlossen wird, fließt Strom von
der Batterie 57 durch -die Primärwicklung 59, wenn jeweils die Kontaktstücke 30,
31 der Vorrichtung 63 (oder 66) bei der Funktion der Auswuchtvorrichtung zum Schließen
und Öffnen v eranlaßt werden. Demzufolge wird in der Sekundärwicklung 6o eine hohe
Spannungswelle induziert, und diese bewirkt das Überspringen eines Funkens zwischen
dem Zeiger 5 1 und dem Zifferblatt 53.
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Wie Abb. 2 zeigt, sind die Vorrichtungen 63 und 66 an gegenüberliegenden
Enden der Auswuchtvorrichtung angeordnet.
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Das Gewicht .des Bundes 22 wirkt den Bewegungen des Halters 12 und
der rechts auf diesem getragenen Teile entgegen, und der Bund 22 kann eine Stellung
erreichen, in welcher die Schwingung des respektivenTragstückes 17 aufhört. Dies
wird durch das Erlöschen des Funkens angezeigt.
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Die Arbeitsweise der ganzen Einrichtung ist wie folgt: Der Prüfkörper
6 wird auf die Lager 17 gelegt und an das Kupplungsstück 4o angeschlossen. Der Abb.
7 zufolge ist die biegsame Antriebsstange 39 mit dem Kupplungsstück q.0 verbunden,
und dieses ist auf die Welle 6 des Prüfkörpers aufgeschraubt. Die Anschläge 36 sind
so eingestellt, daß sie die Bewegung der Lager 17 in der einen Richtungen verhindern
oder begrenzen, aber nach der anderen Richtung können die Lager unter der Wirkung
der Fliehkraft, die in den nicht ausbalancierten Teilen des betreffenden Gegenstandes
auftritt, sich bewegen. Die Ausgleicher 2o sind auf neutrale Lager eingestellt und,
wie in Abb. 5 gezeigt, berühren sie die Tragplatten 25 nicht. Diese Platten sind
gegenüber den Enden der Ausgleicher 20 mit Bohrungen versehen, deren Ränder die
Ausgleicher nicht berühren.
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Nach' geschehener Einstellung wird der Motor angelassen, um den Prüfkörper
in Umdrehung zu setzen. Die nicht ausbalancierten Teile in ihm verursachen seitliches
Bewegen der Lager nach der Richtung hin, nach der ihnen freies Bewegen möglich ist,
so daß entweder nur der eine Kontakt 31 oder beide Kontakte 3 t mit den Kontakten
30 in Berührung kommen. Wenn -nun der die Arbeit Ausführende entweder nur
den Druckknopf 65 oder nur den Druckknopf 68 oder beide Druckknöpfe betätigt, so
werden die betreffenden elektrischen Stromkreise geschlossen, und es entsteht ein
Funke zwischen dem Zeiger 5 1 und dem Ring 53, der durch das Schließen und
Unterbrechen des primären Stromkreises an den Kontaktstücken 30 und 31 entsteht,
insoweit die Kontaktschlüsse durch die von den nicht ausbalancierten Teilen ausgehende
Schwingungen des zu untersuchenden Gegenstandes herbeigeführt werden. Der diesen
Gegenstand Untersuchende kann also mit einem Blick feststellen, bei welchem Winkelgrad
der Funke auftritt, woraus er dann den Winkelgrad des Gleichgewichtsmangels in dem
untersuchten Gegenstand in einer oder mehreren zur Achse senkrechten Ebenen feststellen
kann, und diese Feststellung kann bei mehreren Ebenen entweder für jede unabhängig
oder bei allen zugleich getroffen werden.
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Bei der gezeigten Ausführungsform wird der Winkelgrad :des Gleichgewichtsmangels
in zwei Ebenen festgestellt, und wenn nun die Funken sich bei derselben Winkelstellung
befinden, so ersieht der Benutzer daraus, daß es sich nur um statischen Gleichgewichtsmangel
handelt, hingegen, wenn die Funken bei verschiedenen Winkeln auftreten, dann ist
daraus zu ersehen, daß dynamischer Gleichgewichtsmangel oder eine Kombination von
beiden vorhanden ist.
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Angenommen nun, daß der Benutzer den Winkel des Gleichgewichtsmangels
in einer zur Achse senkrechten Ebene festgestellt hat, so stellt er den Ausgleicher
20 so ein, daß er
sich bei der in Abb.5 gezeigten Lage der Teile
nach links bewegt, bis die Schwingung des Lagers 17 verschwindet, was durch Verschwinden
des Funkens angezeigt wird. Die Bunde 22 sind von bekanntem Gewicht, also z. B.
einer bestimmten Anzahl von Gramm, so daß der Benutzer aus dem Verhältnis des Gewichts
zur Länge des Verstellweges die Größe des Gleichgewichtsmangels feststellen kann.
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Dasselbe Verfahren wird dann auch bei den anderen Ebenen durchgeführt,
indem zuerst der Winkel in der beschriebenen Weise festgestellt wird und dann die
Größe des Gleichgewichtsmangels, was durch Einstellen des für die betreffenden axialen
Ebenen vorgesehenen Ausgleichers bewirkt wird.
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Für die beispielsweise Darstellung sind nur zwei Einheiten des Trägers
für den zu untersuchenden Gegenstand dargestellt worden, aber tatsächlich kann man
in bekannter Weise jede gewünschte Anzahl verwenden.