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Stufenlos regelbare Federung für Lagerträger von Auswuchtmaschinen
Neuzeitliche Auswuchtmaschinen arbeiten mit messbaren Gegenkräften zur schnellen Bestimmung der Lage und der Grösse der Unwucht des Prüfkörpers. Bei der Prüfung laufen die Prüfkörper mit einer Drehzahl um, die der Resonanzschwingungszahl des aus dem Massenanteil des Prüfkörpers und der Federung des schwingenden Stützlagers gebildeten Schwingungssystems ent-
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Reduktionsfaktor) sowohl von der Federkonstanten C als auch von der schwingenden Masse M abhängig. Viele Auswuchtmaschinen arbeiten mit Gegenkräften, die von der Drehzahl unabhängig sind, z. B. mit Federkräften. Solche Maschinen verlangen eine bei allen vorkommenden Grössen der Prüfkörper gleiche Resonanzdrehzahl der Auswuchtmaschinen.
Diese ist notwendig, weil die beim Umlauf des Prüfkörpers durch seine um die Grösse e exzentrische Masse m erzeugte Fliehkraft F entsprechend der Formel F = m e m2 von der Drehzahl to abhängig ist. Die Anzeige der Auswuchtmaschine gibt das Produkt m. e als einen Wert A in cmkg an.
Bei der Eichung wird der Zusammenhang zwischen der umlaufenden Unwucht m. e und der Anzeige A bei einer bestimmten Drehzahl unmittelbar festgelegt. Weil die durch die Unwucht m. e erzeugte Fliehkraft F sich mit der Drehzahl ändert, die messende Federkraft aber nicht, so ergibt eine Abweichung von der Eichdrehzahl einen mit dem Quadrat der Drehzahlabweichung wachsenden Messfehler. Da die für eine Auswuchtmaschine zur Prüfung in Betracht kommenden Prüfkörper einen verhältnismässig grossen Gewichtsbereich umfassen, braucht man zur Einhaltung einer gleichbleibenden Resonanzdrehzahl eine Federung der Stützlager, die innerhalb eines gleich grossen Bereiches stufenlos verstellbar ist. Die praktische Ausführung von solchen Federungen kann verschiedenartig sein, doch ist hiebei eine einfache und billige Konstruktion von grosser Wichtigkeit.
Eine gute Lösung einer solchen verstellbaren Federung stellt die bekannte Schwenkfeder dar.
Diese Feder ist über einen beliebig grossen Bereich verstellbar und ist konstruktiv gut aus- führbar. Sie ist in Fig. 1 dargestellt und besteht im wesentlichen aus der Schraubenfeder 1, die mittels eines um das Lager 2 schwenkbaren
Bügels 3 verdrehbar ist. Die Feder 1 greift mit ihrem einen Ende am Hebelarm 4 des Winkel- hebels 4, 5 an, der seinerseits um den Drehpunkt 6 pendeln kann. Am Ende des zweiten Hebel- armes sitzt die Lagerung 7 für den Prüfkörper 8.
Da die Feder 1 über den Winkelhebel 4-5 den auf das Lager 7 entfallenden Gewichtsanteil G des Wuchtkörpers 8 trägt, ist es notwendig, das zweite Federende über die Gewindespindel 9 mit der Schraubenmutter 10 nachzuspannen, um bei allen vorkommenden, verschieden schweren Prüfkörpern die Achse des Prüfkörpers in der gleichen Höhenlage zu erhalten. Dies ist zur Vermeidung von Fehlmessungen beim
Auswuchten unbedingt notwendig, da die Achse des Wuchtkörperantriebes fest liegt und die
Antriebskupplung nur bei genau fluchtenden Antriebs-und Prüfkörperachsen stossfrei arbeitet.
Die Nachstellung der Federlänge bei den verschiedenen Wuchtkörpern ist auch der Nachteil dieser Federungsart. Denn erstens ist es eine zusätzliche Arbeit, die bei Wuchtkörperwechsel zu verrichten ist und den Wuchtvorgang verlängert, und zweitens ist die Anwendung dieser Federungsart nur auf kleine und mittlere Auswuchtmaschine beschränkt, weil die Feder, die ja den Wuchtkörper trägt, bei schweren Wuchtkörpern solche Abmessungen bedingt, dass die konstruktive Durchbildung der Federnachstellung Schwierigkeiten ergibt.
Weiters ist durch die deutsche Patentschrift Nr. 472448 eine Federung für Lagerträger von Auswuchtmaschinen bekannt, welche aus zwei symmetrisch zur Schwereachse am horizontal beweglichen Lagerträger angreifende, einstellbare Schraubenfedern besteht. Jedoch ist diese Federungsart nicht stufenlos verstellbar.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile der stufenlos verstellbaren, einfachen Schwenkfeder dadurch, dass die Prüfkörperlager unmittelbar abgestützt werden und die Schwenkfedern daher nicht mehr zum Tragen der Prüfkörper herangezogen werden. Es bleibt somit die Achse der Wuchtkörperlagerung erhalten und der Einstellvorgang entfällt. Da die Federn nicht mehr das Wuchtkörpergewicht tragen, können sie wesentlich schwächer gewählt werden
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und die Federung ist sowohl für kleine als auch für grosse Auswuchtmaschinen gut brauchbar.
Die Möglichkeit, schwächere Federn anzuwenden, ergibt den weiteren Vorteil, die Resonanzdrehzahl der Auswuchtmaschinen niedrig zu wählen, wodurch Ersparnisse in der Antriebsleistung erzielt werden. Dies fällt besonders bei grossen Auswuchtmaschinen ins Gewicht, da beispielsweise die Antriebsleistung einer Auswuchtmaschine für 3000 kg Prüfkörpergewicht, die nach dem Auslaufverfahren-also bei höheren Drehzahlen-arbeitet, 100 kW beträgt.
In Fig. 2 und 3 ist die Erfindung schematisch dargestellt. Der Wuchtkörper 8 sitzt in einem Lagerkörper 7, der mittels Rollen 11 auf dem Lagerständer 12 abgestützt ist und sich in horizontaler Richtung frei bewegen kann. An zwei Gelenkzapfen 13 des Lagerkörpers 7 greifen zwei Schwenkfedem 1 an, deren zweite Enden 14 in Kreisbahnführungen 15 verstellt werden können. Diese Verstellung erfolgt zwangsläufig und gleichmässig in entgegengesetztem Sinne durch zwei gekoppelte, links-und rechtsgängige Schraubenspindeln 16, die bei ihrer Verdrehung die Muttern 17 und damit die Federenden 14 in der Kreisbahnführung 15 verschieben.
Durch diese Verschiebung werden die Wirkungsrichtungen der Federn 1 zwischen den Extrem-
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sich nach der Beziehung C = (Co+Co) cos 7., wobei Co die Federkonstante der Einzelfeder 1 und'1 der Schwenkwinkel ist. Bei einem Wert von or = 900 ist die Federkonstante C = 0 und bei a = 00 ist C = 2 Co, d. h. die Federung ist voll wirksam.
Eine andere Ausführung der Erfindung zeigt Fig. 3. Der Lagerkörper 7, der das Gewicht des Prüfkörpers 8 trägt, ruht mit einer Pendelstütze und deren Drehpunkt 20 auf dem Lagerständer 21, womit freie Beweglichkeit des Lagerkörpers 7 in horizontaler Richtung gegeben ist.
Die Federenden 14 bewegen sich wieder in einer Kreisbahn 15 und werden durch zwei Lenker 22 und eine Schubstange 23 in einer Geradführung 24 gleichmässig im entgegengesetzten Drehsinn bewegt. Es sind hiebei wieder Extremstellungen zwischen a = O und a = 900 möglich.