DE10025918A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Ausrichten von Riemenscheiben mittels Laserstrahlen - Google Patents

Abstract

Das Ausrichten einer oder mehrerer Riemenscheiben gegenüber einer Referenzfläche wird dadurch erleichtert, dass ein Laserstrahl-Sender mittels zugehöriger Anlege-Vorrichtung an eine Referenzfläche angelegt wird. Diese Referenzfläche kann z. B. durch Stirnflächenanteile einer ersten Riemenscheibe definiert sein. Unter Verwendung von geeigneten Meß-Skalen und mittels nomographischer Hilfsmittel auf logarithmischer Basis werden Kompensationswerte errechnet. Mit diesen kann die winkelmäßige Korrektur der Rotationsachse einer Riemenscheibe ausgeführt werden. Die Korrektur kann nach einer oder zwei Winkelkoordinaten (pitch, yaw) vorgenommen werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung sowie ein zugehöriges Verfahren zur Beurteilung der fluchtenden Lage zweier oder mehrerer Riemenscheiben.

Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der Patentschrift US 6,031,616. Die dort vorgestellte Vorrichtung zeichnet sich durch einen Aufbau aus vergleichsweise wenigen Komponenten aus. Es werden Anlagekörper verwendet, welche an zu vermessende Riemenscheiben angelegt werden und dort auch mittels Magneten gehaltert werden können. Die Anlegekörper enthalten jeweils eine Zielfläche, auf der jeweils eine linienförmige Markierung als Ziel-Linie aufgebracht ist. Der auf einer ersten Riemenscheibe aufliegende Anlegekörper enthält eine Vorrichtung zur Erzeugung eines flächigen Laser-Lichtstrahlbündels. Dieses wird in einer Ebene ausgestrahlt, welche parallel zur Ebene liegt, die durch die Stirnfläche der erstem Riemenscheibe definiert wird. Der auf der Stirnfläche der zweiten Riemenscheibe aufliegende Anlegekörper enthält ein planes reflektierendes Element, mit dem das Lichtstrahlbündel im Idealfalle koplanar reflektiert wird. Auf diese Weise können Abweichungen von der koplanaren Lage beider Riemenscheiben relativ leicht erkannt werden.

Es bleibt jedoch der Intuition einer Bedienperson überlassen, bei fehlausgerichteten Riemenscheiben durch entsprechende Justage einer oder beider der zugehörigen Maschinen oder Aggregate die gewünschte planparallele Übereinstimmung herbeizuführen.

Diese Justage relativ gelingt zwar relativ einfach, soweit nur eine horizontale Translation der beteiligten Maschinen durchzuführen ist. Hingegen erweist es sich aber als reichlich schwierig, die winkelmässige Ausrichtung insbesondere von vertikal übereinander angeordneten Maschinen mittels des in der US 6,031,616 genannten Instrumentes vorzunehmen.

Dieses verbleibende Problem wird mit den Mitteln der vorliegenden Erfindung gelöst.

Gemäss der Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, weiche vermittels mechanischer oder elektronischer Maßstäbe und insbesondere unter Zuhilfenahme logarithmischer Nomogramme oder Rechenhilfsmittel anhand von Dimensionsangaben eine direkte Angabe liefert, mit der die korrekte Einstellung der Orientierung beider Maschinen nach den Winkelkoordinaten "Pitch" (oder "yaw") gelingt. Dabei wird eine Drehachse einer der Maschinen als Referenzrichtung herangezogen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf zu prüfende Maschinen und eine grundlegende Anordnung der Erfindung

Fig. 2 eine vergleichbare Seitenansicht zur Verdeutlichung der geometrischen Verhältnisse;

Fig. 3 eine weitere Seitenansicht und eine elektronische Ausführungsform der Erfindung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, soll die ausrichtung zweier Riemenscheiben 13, 43 zueinander geprüft werden. Diese rotieren um Drehachsen 16, 46 von z. B. Motoren 10 od. dgl. Der zugehörige Treibriemen 17 wird in Fig. 2 gezeigt.

An die externe Stirnseite der Riemenscheibe 43 wird ein Anlegekörper angelegt, der eine exakt ausgerichtete Lichtquelle und zugehörige Optik, bezeichnet als "Laser Level", 50, zur Erzeugung eines Flachstrahles 52 enthält, so dass dieser planparallel zur Stirnfläche der Riemenscheibe 43 emittiert wird. Der Flachstrahl fällt auf Targets 21, 22. Der Auftreffort auf Target 21 dient als Referenzposition für das Messgerät 31. Weiterhin dient der Auftreffort auf Target 22 als Massangabe auf demselben, dort nachträglich angesetzten Messgerät 31'. Dieses Mass ist bevorzugt logarithmisch skaliert, so dass es bequem in einen auf Rechenschiebern oder logarithmischen Nomogrammen basierenden Rechenvorgang eingegeben werden kann. Hierzu wird nämlich die Beziehung Z = Y.X/D verwendet, wie im folgenden angegeben und aus Fig. 2 ersichtlich.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, entsteht ein Fehlmass (gap) X bei übereinander angeordneten Maschinen mit Rotoren. Das Fehlmass ist ein direkter Hinweis auf eine winkelmässige Fehlausrichtung. Es kann bei bekanntem Abstand Y der Füsse einer Maschine und bei bekanntem Durchmesser der Riemenscheibe 13 dazu herangezogen werden, die erforderliche Erhöhung Z, oder Absenkung, des der Riemenscheibe abgewandten Fusspaares zu berechnen, gemäss obiger Formel Z = Y.X/D.

Unter Verwendung geeigneter logarithmischer Schieber oder Nomogramme wird die Grösse Z direkt dadurch dargestellt, dass auf graphische Weise log X + log Y - log D gebildet und angezeigt wird. Durch diese Massnahme werden in sehr arbeitszeitsparender Weise viele ansonsten erforderliche Versuche nach dem Prinzip "trial and error" vermieden.

Man erreicht mit der Erfindung also, dass die vertikale Orientierung einer Maschine korrekt ausgerichtet werden kann und somit eine nachfolgende horizontale Verschiebung wesentlich vereinfacht wird. Man beachte, dass normalerweise das der Riemenscheibe zugewandte Fusspaar den Angelpunkt bereitstellt, um welchen die Maschine durch gedreht wird, so dass die Anwendung einer Korrekturplatte 1 keine unzulässige Veränderung der Riemenspannung erfolgt.

Eine noch einfachere Berechnung des Korrekturwertes Z kann mittels eines elektronischen Messfühlers 60 durchgeführt werden, welcher über eine elektrische Schnittstelle 62 an ein elektronisches Rechengerät oder Computer inclusive Display (nicht gezeigt) angeschlossen ist. Es versteht sich, dass diese in Fig. 3 gezeigte Lösung jedoch deutlich kostenintensiver ist als diejenige gemäss Fig. 1 und 2. Die Ausgabewerte des Messfühlers in der oberen bzw. unteren gezeigten Position werden gemäss oder obengenannten Formel verwertet. Auch hierzu kann die Verwendung von logarithmischen oder Fliesskomma- Grössen hilfreich sein. Der Computer wird jedoch im Normalfall mit regulären Multiplikationen und Divisionen arbeiten, ein durch ihn angezeigtes Resultat ist lediglich hinsichtlich einem numerischen Überlauf (overflow) zu überprüfen.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Ausrichtung einer oder mehrerer Riemenscheiben oder dgl., enthaltend
einen Anlegekörper, welcher eine Einrichtung zur Emission eines flächigen Lichtstrahlbündels enthält
eine Meß-Skala mit logarithmischem Maßstab
eine mechanische oder nomographische Vorrichtung zur Errechnung eines Kompensationswertes, mit welchem eine winkelmässige Korrektur der Rotationsachse einer Riemenscheibe durchführbar ist unter Verwendung von Unterlegscheiben (1) oder dergleichen.

2. Vorrichtung zur Ausrichtung einer oder mehrerer Riemenscheiben oder dgl., enthaltend
einen Anlegekörper, welcher eine Einrichtung zur Emission eines flächigen Lichtstrahlbündels enthält
einen elektrischen oder elektronisch wirkenden Sensor (60)
eine elektronische Recheneinheit zur Eingabe von Grössen X, Y, und D und zur Darstellung eines zur winkelmässigen Korrektur der Rotationsachse einer Riemenscheibe erforderlichen Korrekturwertes Z, welcher anhand der Rechenvorschrift Z = Y.X/D gewonnen wird unter Bezugnahme auf einen Fussabstand Y, eine Messdifferenz X und einen Riemenscheibendurchmesser D.