DE10042619A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Auswuchten einer Fahrzeugantriebswelle - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Auswuchten einer FahrzeugantriebswelleInfo
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zum schnellen und effizienten Auswuchten eines Gegenstands angegeben, welcher ein Paar von Trägern umfaßt, welche derart beschaffen und ausgelegt sind, daß sie mit den Enden einer Antriebshohlwelle (Rohr) zusammenarbeiten können und diese abstützen können, und welche ferner auch selektiv eine Drehbewegung und/oder eine axiale Bewegung zulassen. Ferner wird ein System vorgesehen, welches eine Darstellung der Gestalt der äußeren Fläche der Antriebshohlwelle beispielsweise unter Einsatz eines Laserstreifengenerators und einer digitalen Kamera erzeugt. Der Laserstreifengenerator projiziert eine relativ dünne sichtbare Linie auf die äußere Fläche der Antriebshohlswelle. Die digitale Kamera empfängt die relativ dünne sichtbare Lichtlinie bei der Reflexion von der oberen Fläche der Antriebshohlwelle und digitalisiert das reflektierte Bild in elektrische Signale. Die Vorrichtung umfaßt ferner ein System zum Erzeugen einer Darstellung der Wanddicke der Antriebshohlwelle, beispielsweise unter Einsatz eines Ultraschallwandlers. Die Signale von der digitalen Kamera und dem Ultraschallwandler werden einer elektronischen Steuereinrichtung zugeleitet, welche die Signale entsprechend zuordnet, um eine elektronische dreidimensionale Darstellung der physikalischen Gestalt der Antriebshohlwelle zu erzeugen. Durch Aufsummieren aller dieser Zuordnungen zusammen mit der gesamten Außenfläche der Antriebshohlwelle erhält man eine elektronische dreidimensionale ...
Description
Die Erfindung befaßt sich im allgemeinen mit einem Verfahren und einer
Vorrichtung zum Auswuchten eines Gegenstands, wie eines rohrförmigen
Gegenstands, zum Einsatz bei einer Fahrzeugantriebswellenanordnung,
welcher eine Drehbewegung um eine Achse ausführt. Insbesondere befaßt
sich die Erfindung mit einer Vorrichtung und einem Verfahren zum automati
schen Auswuchten eines solchen Gegenstandes hinsichtlich seiner Drehbe
wegung um eine Achse unter Einsatz von digitalen Abbildungs- und Ultra
schallmeßtechniken.
Bei den meisten Fahrzeugen mit Hinterradantrieb befindet sich eine Dre
henergiequelle, wie eine Brennkraftmaschine oder ein Dieselmotor, in der
Nähe der Vorderseite des Fahrzeugs. Die Brennkraftmaschine ist über eine
Antriebswellenanordnung mit einem oder mehreren angetriebenen Rädern zur
Ausführung einer Drehbewegung verbunden, welche in der Nähe des
Hinterteils des Fahrzeugs liegen. Die Antriebswellenanordnung umfaßt in
typischer Weise die Anordnung zwischen einer Ausgangswelle eines
Getriebes, welche drehangetrieben durch die Brennkraftmaschine mit dieser
verbunden ist, und eine Eingangswelle eines Differentials, welches die
getriebenen Räder drehantreibt. Bei einigen Fahrzeugen ist der Abstand
zwischen dem Getriebe und dem Differential relativ klein. Bei diesen Fahrzeu
gen kann die Antriebswellenanordnung von einer einzigen, relativ langen
Antriebshohlwelle (Rohr) gebildet werden, welche erste und zweite Universal
gelenke hat, welche die Enden der Antriebshohlwelle mit der Ausgangswelle
des Getriebes und der Eingangswelle des Differentials verbinden. Bei anderen
Fahrzeugen ist der Abstand zwischen dem Getriebe und dem Differential
relativ groß, so daß es unpraktisch ist, eine einzige Antriebswelle einzusetzen.
Bei diesen Fahrzeugen kann die Antriebswellenanordnung von einer Mehrzahl
(typischerweise zwei) von gesonderten, relativ kurzen Antriebshohlwellen
(Rohren) gebildet werden. Die Antriebshohlwellen sind miteinander über ein
erstes Universalgelenk verbunden, und es sind zweite und dritte Universal
gelenke vorgesehen, um die Enden der Antriebshohlwellen der Ausgangs
welle des Getriebes und der Eingangswelle des Differentials zu verbinden.
Idealerweise sollte jede Antriebshohlwelle in Gestalt eines Zylinders ausgebil
det sein, welcher absolut rund, absolut geradlinig und eine absolut gleichför
mige Wanddicke hat. Eine solche in perfekter Weise ausgebildete Antriebs
hohlwelle wäre genau bei einer Drehbewegung ausgewuchtet. Es würden
daher keine unerwünschten Geräusche oder Vibrationen beim Einsatzzustand
erzeugt. In der Praxis jedoch sind die Antriebshohlwellen üblicherweise
Schwankungen hinsichtlich der Rundheit, der Geradlinigkeit und der Wanddic
ke ausgesetzt, was zu geringfügigen Unwuchten führt, wenn sich solche
Wellen mit hohen Geschwindigkeiten drehen. Um eine solche Unwucht an der
Erzeugung von unerwünschten Geräuschen oder Vibrationen zu hindern,
wenn diese Wellen sich im Einsatzzustand drehen, ist es daher allgemein
üblich, derartige Unwuchten dadurch auszugleichen, daß man Ausgleichsge
wichte an ausgewählten Stellen der Antriebshohlwelle fest anbringt. Die
Ausgleichsgewichte oder Gegengewichte sind derart bemessen und positio
niert, daß die Unwuchten der Antriebshohlwelle abgeglichen werden, so daß
sie bei einer Drehbewegung im Einsatzzustand ein ausgewuchtetes Verhalten
hat.
Üblicherweise wurde zum Auswuchten eine übliche Auswuchtmaschine
eingesetzt. Die Auswuchtmaschine umfaßt ein Paar von passenden An
schlußstücken, welche derart beschaffen und ausgelegt sind, daß sie die
Enden der Antriebshohlwelle in abstützender Weise aufnehmen können. Die
Auswuchtmaschine umfaßt ferner einen Motor, welcher die Antriebshohlwelle
mit einer vorbestimmten Drehzahl in Drehung versetzt. Wenn sich die
Antriebshohlwelle dreht, erfaßt die Auswuchtmaschine Vibrationen, welche
durch Unwuchten bedingt durch die Auslegung der Antriebshohlwelle
verursacht werden. Die Auswuchtmaschine spricht auf derartige Vibrationen
an, um die Abmessungen und die Lage von einem oder mehreren Gegenge
wichten zu bestimmen, die bei einer Befestigung an der Antriebswelle die
Unwuchten möglichst gering machen. Die Drehbewegung der Antriebshohl
welle wird dann angehalten, um zu ermöglichen, daß diese Gegengewichte
fest an der Außenfläche der Antriebshohlwelle auf eine übliche Weise, wie
durch Schweißen, mittels Klebstoff oder dergleichen, angebracht werden
können. Die Antriebshohlwelle wird wiederum in Drehung versetzt, um zu
bestätigen, ob man eine geeignete Auswuchtung erzielt hat, oder ob noch
zusätzliche Gegengewichte erforderlich sind. Eine Anzahl von derartigen
Auswuchtmaschinen mit einer solchen Auslegungsform und Verfahren zum
Betreiben derselben sind an sich bekannt.
Obgleich derartige übliche Auswuchtmaschinen effektiv arbeiten, hat sich
jedoch gezeigt, daß ein solcher Auswuchtvorgang relativ langsam abläuft und
sie daher uneffizient sind. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß
jede Antriebshohlwelle üblicherweise in Drehung versetzt werden muß und
mindestens zwei mal gemessen werden muß. Beim ersten Mal werden die
Unwuchten gemessen und es werden die Größe und die Lage der Gegenge
wichte bestimmt. Beim zweiten Meßvorgang wird die entsprechende Aus
wuchtung bestätigt, die man hierbei erreicht hat, nachdem die Gegengewichte
fest angebracht worden sind. Diese zeitraubende Vorgehensweise ist
insbesondere im Zusammenhang mit dem Auswuchten von Fahrzeugan
triebshohlwellen problematisch, welche üblicherweise in großen Stückzahlen
hergestellt werden. Daher ist es erwünscht, eine verbesserte Vorrichtung und
ein verbessertes Verfahren zum schnellen und effizienten Auswuchten eines
Gegenstands, wie eines Hohlzylinders, zum Einsatz in einer Fahrzeugan
triebswellenanordnung bereitzustellen, welcher eine Drehbewegung um eine
Achse ausführt.
Nach der Erfindung wird hierzu eine verbesserte Vorrichtung und ein
verbessertes Verfahren zum schnellen und effizienten Auswuchten eines
Gegenstandes, wie einer Hohlwelle (Rohr) zum Einsatz bei einer Fahrzeugan
triebswellenanordnung bereitgestellt, welche eine Drehbewegung um eine
Achse ausführt. Die Vorrichtung umfaßt ein Paar von Trägern, welche derart
beschaffen und ausgelegt sind, daß sie mit den Enden der Antriebshohlwelle
zusammenarbeiten und diese abstützen und in effektiver Weise eine selektive
Drehbewegung und axiale Bewegung zulassen. Ferner wird ein System zur
Erzeugung einer Darstellung der Gestalt der Außenfläche der Antriebshohl
welle vorgesehen, beispielsweise unter Einsatz eines Laserstreifengenerators
und einer digitalen Kamera. Der Laserstreifengenerator projiziert eine relativ
dünne Linie aus sichtbarem Licht auf die Außenfläche der Antriebshohlwelle.
Die digitale Kamera empfängt die relativ dünne sichtbare Lichtlinie bei ihrer
Reflexion von der äußeren Fläche der Antriebshohlwelle und digitalisiert das
reflektierte Bild zu elektrischen Signalen. Die Vorrichtung umfaßt ferner ein
System zur Erzeugung einer Darstellung der Wanddicke der Antriebshohlwel
le, beispielsweise unter Einsatz eines Ultraschallwandlers. Die Signale von der
Digitalkamera und von dem Ultraschallwandler werden an eine elektronische
Steuereinrichtung angelegt, welche die Signale zuordnet, um eine elektroni
sche, dreidimensionale Darstellung der physikalischen Gestalt der Antriebs
hohlwelle zu erstellen. Durch Aufsummieren aller Zuordnungen in Verbindung
mit der gesamten Außenfläche der Antriebshohlwelle läßt sich eine elektroni
sche dreidimensionale Darstellung der physikalischen Gestalt der Antriebs
hohlwelle erstellen. Die elektronische Steuereinrichtung erzeugt dann eine
Massen- oder Gewichtsverteilungsdarstellung für die Antriebshohlwelle,
welche analysiert werden kann, um zu bestimmen, wo Unwuchten vorhanden
sind. Basierend auf diesen Ermittlungen kann die elektronische Steuerein
richtung ferner die Größe und die Position von Gegengewichten bestimmen,
die an der Antriebshohlwelle fest anzubringen sind, um einen Ausgleich für
diese Unwuchten zu schaffen. Diese Größen- und Positionsinformationen
können an eine Bedienungsperson auf eine übliche Art und Weise unter
Einsatz einer Ausgabeeinrichtung übermittelt werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht zur schematischen Verdeutlichung einer
üblichen Fahrzeugantriebsstranganordnung, welche eine Antriebs
hohlwelle umfaßt, welche bei der Ausführung einer Drehbewegung
mit Hilfe der Vorrichtung und des Verfahrens nach der Erfindung
ausgewuchtet werden kann; und
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum drehbaren
Auswuchten der Antriebshohlwelle nach Fig. 1 unter Einsatz von
digitalen Abbildungs- und Utralschallmeßtechniken nach der Erfin
dung.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf Fig. 1 ist dort
insgesamt eine Antriebsstranganordnung eines Fahrzeugs mit 10 bezeichnet.
Diese Auslegung ist von üblicher Bauart. Die Antriebsstranganordnung 10
umfaßt ein Getriebe 12, welches eine Ausgangswelle (nicht gezeigt) hat,
welche mit einer Eingangswelle (nicht gezeigt) einer Achsanordnung 14 über
eine Antriebswellenanordnung 16 verbunden ist. Das Getriebe 12 wird durch
eine Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) oder eine andere Drehenergiequelle
auf eine übliche Art und Weise drehangetrieben. Die Antriebswellenanordnung
16 umfaßt eine einzige, relativ lange, zylindrische Antriebshohlwelle (Rohr),
welche insgesamt mit 18 bezeichnet ist und einen Mittelabschnitt 20 und ein
Paar von gegenüberliegenden Endabschnitten 22a und 22b hat. Die Antriebs
hohlwelle 18 kann aus irgendeinem geeigneten Material, wie Stahl oder
Aluminium, ausgebildet sein. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungs
form wird der Mittelabschnitt 20 der Antriebshohlwelle 18 von einem Abschnitt
mit einem größeren Außendurchmesser als dem der Abschnitte 22a und 22b
gebildet. Somit werden zugeordnete Übergangsbereiche 21a und 21b
zwischen dem durchmessergrößeren Mittelabschnitt 20 der dargestellten
Antriebshohlwelle 18 und den jeweiligen durchmesserkleineren Endabschnit
ten 22a und 22b gebildet. Die Antriebshohlwelle 18 kann jedoch auch derart
ausgebildet werden, daß sie über die gesamte Längserstreckung hinweg
einen konstanten Durchmesser hat, oder es kommen auch andere Gestaltge
bungen in Betracht. Alternativ kann die einzige Antriebshohlwelle 18 durch
eine zusammengesetzte Antriebswellenanordnung (nicht gezeigt) ersetzt
werden, welche gesonderte erste und zweite Antriebshohlwellen (Rohr)
umfaßt, welche durch eine mittlere Lageranordnung zwischen dem Getriebe
12 und der Achsanordnung 14 abgestützt sind.
Die Ausgangswelle des Getriebes 12 und die Eingangswelle der Achsanord
nung 14 sind in typischerweise nicht koaxial ausgerichtet. Zum Ausgleich
hierfür ist ein Paar von Universalgelenken, welche insgesamt mit 24a und 24b
bezeichnet sind, an den Endabschnitten 22a und 22b der Antriebshohlwelle 18
vorgesehen, um die Antriebshohlwelle 18 jeweils mit der Ausgangswelle des
Getriebes 12 und die Eingangswelle der Achsanordnung 14 zu verbinden. Das
erste Universalgelenk 24a umfaßt ein Kreuzgelenkgabelrohr 26a, welches fest
mit dem vorderen Endabschnitt 22a der Antriebshohlwelle 18 auf übliche Art
und Weise, wie mittels Schweißen oder Klebstoff, verbunden ist. Das erste
Universalgelenk 24a umfaßt ferner einen halbrunden Gabelkopf 28a, welcher
mit der Ausgangswelle des Getriebes 12 verbunden ist. Das zweite Universal
gelenk 24b umfaßt eine Kreuzgelenkhohlgabel 26b, welche fest mit dem
hinteren Endabschnitt 22b der Antriebshohlwelle 18 auf übliche Art und Weise,
wie mittels Schweißen oder Klebstoff, verbunden ist. Das zweite Universalge
lenk 24b umfaßt ferner einen halbrunden Gabelkopf 28b, welcher mit der
Eingangswelle der Achsanordnung 14 verbunden ist. Wie an sich auf diesem
Gebiet bekannt ist, haben die meisten Antriebshohlwellen, wie die Antriebs
hohlwelle 18, Abweichungen hinsichtlich der Rundheit, der Geradlinigkeit und
der Wanddicke, welche zu geringfügigen Unwuchten führen, wenn eine solche
Antriebshohlwelle eine Drehbewegung mit hohen Drehzahlen ausführt. Um
derartige Unwuchten an der Erzeugung von unerwünschten Geräuschen oder
Vibrationen zu hindern, ist es allgemein üblich, diese Unwuchten dadurch
auszugleichen, daß man Gegengewichte an gewünschten Positionen und
Abschnitten der Antriebshohlwelle 18 fest anbringt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist,
werden daher ein oder mehrere Gegengewichte, wie mit 29 angedeutet, fest
mit der Außenfläche der Antriebshohlwelle 18 verbunden. Die Gegengewichte
29 sind derart bemessen und positioniert, daß die Unwuchten der Antriebs
hohlwelle 18 derart abgeglichen werden, daß die Antriebswellenanordnung 16
bei einer Drehbewegung im Einsatzzustand ausgewuchtet ist. Die Art und
Weise, mit der die Größe und die tage dieser Gegengewichte bestimmt wird,
wird nachstehend näher beschrieben. Auf übliche Weise werden die Gegen
gewichte 29 an der Antriebshohlwelle 18 durch Schweißen, Klebstoff oder
dergleichen fest angebracht.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist eine Vorrichtung, welche insgesamt mit 30
bezeichnet ist, zum Drehauswuchten der in Fig. 1 gezeigten Antriebshohl
welle 18 nach der erfindungsgemäßen Auslegung gezeigt. Die Vorrichtung 30
umfaßt ein Paar von Trägern 31 und 32, welche derart beschaffen und
ausgelegt sind, daß sie mit den Enden der Antriebshohlwelle 18 zusammen
arbeiten und diese abstützen. Bei der dargestellten bevorzugten Ausfüh
rungsform sind die Träger 31 und 32 derart ausgelegt, daß sie direkt mit den
Endabschnitten 22a und 22b der Antriebshohlwelle 18 zusammenarbeiten und
diese abstützen. Jedoch kommt es auch in Betracht, daß die Träger 31 und 32
mit den Gabelteilen 26a und 26b zusammenarbeiten können, welche fest mit
den Endabschnitten 22a und 22b der Antriebshohlwelle 18 verbunden sind,
oder alternativ mit den Gabelteilen 28a und 28b der Universalgelenke 24a und
24b jeweils zusammenarbeiten können, welche mit den Gabelteilen 26a und
26b verbunden sind. Wie nachstehend noch näher erläutert wird, können die
Träger 31 und 32 derart beschaffen und ausgelegt sein, daß sie selektiv eine
Drehbewegung und axiale Bewegung der Antriebshohlwelle 18 erfassen und
zulassen.
Die Vorrichtung 30 umfaßt auch ein System zum Erzeugen einer Darstellung
der Gestalt der Außenfläche der Antriebshohlwelle 18. Bei der dargestellten
bevorzugten Ausführungsform wird ein an sich bekanntes Verfahren gemäß
der Laserstrahltriangulation eingesetzt, um ein digitales Bild der Form der
äußeren Fläche der Antriebshohlwelle 18 zu erzeugen. Um dies zu erreichen,
umfaßt die Vorrichtung einen Laserstreifengenerator 33 und eine digitale
Kamera 34. Der Laserstreifengenerator 33 ist von üblicher Bauart und ist
derart ausgelegt, daß er eine relativ dünne Linie eines sichtbaren Lichts auf
die äußere Fläche der Antriebshohlwelle 18 projiziert. Laserstreifengenerato
ren 33 dieser allgemeinen Bauart sind im Handel erhältlich, beispielsweise von
3D Scanners, Ltd. In England. Die digitale Kamera 34 ist auch von üblicher
Bauart und derart beschaffen und ausgelegt, daß sie die relativ dünne
sichtbare Lichtlinie aufnimmt, welche von der Außenfläche der Antriebshohl
welle 18 reflektiert wird. Digitale Kameras 34 dieser allgemeinen Bauart sind
allgemein im Handel erhältlich. Vorzugsweise ist die digitale Kamera 34 unter
einem Winkel relativ zur Längsachse der Antriebshohlwelle 18 ausgerichtet,
wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, so daß sich Abweichungen bei der Gestalt der
Außenfläche der Antriebshohlwelle 18 auf einfache Weise detektieren und
erfassen lassen. Die digitale Kamera 34 digitalisiert das reflektierte Bild zu
elektrischen Signalen- auf an sich übliche Weise. Somit stellen die elektroni
schen Signale, die durch die digitale Kamera 34 erzeugt werden, die Gestalt
des Abschnitts der äußeren Fläche der Antriebshohlwelle 18 dar, welche
durch den Laserstreifengenerator 33 ausgeleuchtet wird. Wenn die Antriebs
hohlwelle 18 eine Drehbewegung ausführt und eine axiale Bewegung relativ
zu dem Laserstreifengenerator 33 und der digitalen Kamera 34 ausführt, läßt
sich eine elektronische Darstellung der Gestalt der gesamten äußeren Fläche
der Antriebshohlwelle 18 erstellen (oder irgend eines anderen gewünschten
Abschnitts derselben).
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform werden die Träger 31 und
32 eingesetzt, um die Antriebswelle 18 relativ zu dem stationären Laserstrei
fengenerator 33 und der digitalen Kamera 34 drehbeweglich und axialbeweg
lich zu lagern. Es ist noch zu erwähnen, daß entweder der Laserstreifengene
rator 33 und die digitale Kamera 34 oder beide relativ zu einer stationären
Antriebshohlwelle 18 gegebenenfalls bewegt werden können. Beispielsweise
können die Träger 31 und 32 eingesetzt werden, um der Antriebshohlwelle 18
eine Drehbewegung zu erteilen, währenddem der Laserstreifengenerator 33
und die digitale Kamera 34 eine axiale Bewegung relativ hierzu ausführen
können. Ferner kommen auch solche Auslegungsformen beispielsweise in
Betracht, bei denen mechanische, elektromagnetische, induktive, akkustische,
kontaktlose Annäherungssensoreinrichtungen und dergleichen vorgesehen
sind, um eine Darstellung der Gestalt der äußeren Fläche der Antriebshohl
welle 18 zu erzeugen. Um schließlich die für die Erzeugung der Darstellung
der Gestalt der äußeren Fläche der Antriebshohlwelle 18 erforderliche Zeit zu
reduzieren, kann eine Mehrzahl von Laserstreifengeneratoren 33 und von
digitalen Kameras 34 eingesetzt werden, um unterschiedliche Abschnitte der
äußeren Fläche der Antriebshohlwelle 18 gleichzeitig abzutasten.
Die Vorrichtung 30 umfaßt ferner ein System zum Erzeugen einer Darstellung
der Wanddicke der Antriebshohlwelle 18. Bei der dargestellten bevorzugten
Ausführungsform wird ein üblicher Ultraschallwandler 36 eingesetzt, welcher
ein elektrisches Signal erzeugt, das die Wanddicke der Antriebshohlwelle 18
an einer vorgegebenen Stelle wiedergibt. Der Ultraschallwandler 36 und die
Antriebshohlwelle 18 können relativ zueinander auf dieselbe Weise wie zuvor
beschrieben derart bewegt werden, daß man eine elektronische Darstellung
der Wanddicke der gesamten Antriebshohlwelle 18 erhält (oder gegebenen
falls eines Abschnitts derselben). Wie zuvor vorgeschlagen worden ist,
kommen auch andere Auslegungsformen, beispielsweise mechanische,
elektromagnetische und akkustische Sensoreinrichtungen oder dergleichen in
Betracht, mittels welchen man eine Darstellung der Wanddicke der Antriebs
hohlwelle 18 erzeugen kann. Ferner kann auch eine Mehrzahl von Ultra
schallwandlern 36 eingesetzt werden, um unterschiedliche Abschnitte der
Antriebshohlwelle 18 gleichzeitig abzutasten. Ultraschallsensoren 36 dieser
allgemeinen Bauart sind im allgemeinen im Handel erhältlich, beispielsweise
von NDT International Inc. in Kanada.
Die Signale von der digitalen Kamera 34 und dem Ultraschallwandler 36
werden einer elektronischen Steuereinrichtung 40 zugeleitet. Die elektronische
Steuereinrichtung 40 ist von üblicher Bauart und kann beispielsweise von
einem üblichen Mikroprozessor gebildet werden. Die elektronische Steuerein
richtung 40 ordnet die Signale von der digitalen Kamera 34 (welche die Gestalt
der Außenfläche der Antriebshohlwelle 18 wiedergeben) den Signalen von
dem Ultraschallwandler 36 zu (welcher eine Darstellung der Wanddicke der
Antriebshohlwelle 18 erzeugt), um eine elektronische dreidimensionale
Darstellung oder ein Bild der physikalischen Gestalt der Antriebshohlwelle 18
darzustellen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Gestalt der äußeren
Fläche der Antriebshohlwelle 18 an einer vorgegebenen Stelle der Wanddicke
an dieser Stelle zugeordnet wird. Als Folge hiervon läßt sich die Stelle der
inneren Fläche der Antriebshohlwelle 18 an einem vorgegebenen Punkt
bestimmen. Durch Aufsummieren aller Zuordnungen für die gesamte
Außenfläche der Antriebshohlwelle 18 erhält man eine elektronische dreidi
mensionale Darstellung oder eine Abbildung der physikalischen Gestalt der
Antriebshohlwelle 18 insgesamt. Es kann erforderlich oder erwünscht sein,
daß die elektronische Steuereinrichtung 40 die Arbeitsweise der Träger 31 und
32 steuert, so daß diese Steuereinrichtung die Kontrolle über die Abtastvor
gänge hat. All dies kann mit Hilfe von üblichen Programmiertechniken für die
elektronische Steuereinrichtung 40 auf an sich bekannte Weise erreicht
werden. Alternativ kann auch nur an gewünschten, bestimmten Abschnitten
der Antriebshohlwelle 18 eine Abtastung nach Maßgabe des Verfahrens nach
der Erfindung erfolgen. An den Zwischenabschnitten der Antriebshohlwelle 18,
welche nicht abgetastet werden, kann man eine Annäherung mittels der
elektronischen Steuereinrichtung 40 unter Einsatz von üblichen Programmier
techniken verwenden. Somit ist es bei der Erfindung nicht unabdingbar
erforderlich, die gesamte Antriebshohlwelle 18 tatsächlich abzutasten.
Nach der Erzeugung einer elektronischen dreidimensionalen Darstellung der
physikalischen Gestalt der Antriebshohlwelle 18 kann dann die elektronische
Steuereinrichtung 40 eine Darstellung der Massen- oder Gewichtsverteilung
hiervon errechnen. Gegebenenfalls kann die elektronische Steuereinrichtung
40 mit Informationen programmiert werden, welche sich mit den spezifischen
Eigenheiten der auszuwuchtenden Antriebshohlwelle 18 befassen, mit der
Eigenheit, der Dichte des Materials und so weiter, welches zur Ausbildung der
Antriebshohlwelle 18 zum Einsatz kommt. Unabhängig davon analysiert die
elektronische Steuereinrichtung 40 die Darstellung der Masse- oder Gewichts
verteilung, um zu bestimmen, wo Unwuchten bei der Antriebshohlwelle 18
vorhanden sind. Basierend auf diesen Ermittlungen kann die elektronische
Steuereinrichtung 40 ferner die Größe und die Position des Gegengewichts
oder von den Gegengewichten 29 bestimmen, welche an der Antriebshohl
welle 18 fest anzubringen sind, um diese Unwuchten abzugleichen. Die
Größen- und Positionsinformationen können einer Bedienungsperson auf
übliche Weise unter Einsatz einer Ausgabeeinrichtung 41 übermittelt werden,
wie einer Sichtanzeige, welche mit der elektronischen Steuereinrichtung 40
verbunden ist. Alternativ kann die Ausgabeeinrichtung 41 als eine Markie
rungseinrichtung ausgelegt sein, welche derart beschaffen und ausgelegt ist,
daß eine Markierung oder eine visuelle Anzeige direkt auf der Antriebshohl
welle 18 an der Stelle oder den Stellen vorgesehen wird, an der oder den die
Gegengewichte 29 anzubringen sind. Die Eigenschaften der Sichtanzeigeein
richtungen können variieren, um unterschiedliche Größe für die anzubringen
den Gegengewichte 29 anzuzeigen. Für jeden Fall werden anschließend die
Gegengewichte 29 an der Antriebshohlwelle 18 auf an sich bekannte Weise,
wie mittels Schweißen, Klebstoffen oder dergleichen, angebracht. Die
Antriebshohlwelle 18 wird dann während des Einsatzes bei einer Drehbewe
gung ausgewuchtet.
Obgleich voranstehend bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung
erläutert und beschrieben worden sind, ist die Erfindung natürlich nicht auf die
dort beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche
Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall
treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Bestimmung von Unwuchten bei einem Gegenstand, wel
cher eine Drehbewegung ausführt, welche folgendes aufweist:
ein System (33, 34) zum Erzeugen von Signalen, welche die Gestalt der äußeren Form des Gegenstands wiedergeben,
ein System (36) zum Erzeugen von Signalen, welche die Wanddicke des Gegenstands wiedergeben; und
eine Steuereinrichtung, welche auf die Signale der äußeren Flä chengestalt und die Wanddicke anspricht, um Unwuchten bei dem Ge genstand zu bestimmen.
ein System (33, 34) zum Erzeugen von Signalen, welche die Gestalt der äußeren Form des Gegenstands wiedergeben,
ein System (36) zum Erzeugen von Signalen, welche die Wanddicke des Gegenstands wiedergeben; und
eine Steuereinrichtung, welche auf die Signale der äußeren Flä chengestalt und die Wanddicke anspricht, um Unwuchten bei dem Ge genstand zu bestimmen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System
(33, 34) zur Erzeugung der Darstellung der äußeren Fläche des Gegen
stands (18) eine Einrichtung zum Erzeugen eines Lichtstrahls umfaßt,
welcher gegen die äußere Fläche des Gegenstands (18) gerichtet ist, und
eine Einrichtung (34), welche auf das Licht anspricht, die von der äußeren
Fläche des Gegenstands (18) reflektiert wird, um Signale zu erzeugen,
welche die Gestalt der äußeren Fläche des Gegenstands (18) wiederge
ben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein
richtung (33) zum Erzeugen eines Lichtstrahls, welcher gegen die äußere
Fläche des Gegenstands (18) gerichtet ist, eine Lasereinrichtung umfaßt,
welche eine relativ dünne sichtbare Lichtlinie auf die äußere Fläche des
Gegenstands (18) projiziert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung, welche auf das von der äußeren Fläche des Gegenstands
(18) reflektierte Licht anspricht, eine digitale Kamera (34) ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß das System (36) zur Erzeugung von Signalen, welche die Wand
dicke des Gegenstands (18) wiedergeben, einen Ultraschallwandler um
faßt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß ferner Träger (31, 32) vorgesehen sind, welche mit den Enden
des Gegenstands (18) zusammenarbeiten und derart ausgelegt sind, daß
sie eine Bewegung des Gegenstands (18) relativ zu und wenigstens ei
nem der Systeme gestattet, um Signale zu erzeugen, welche die Gestalt
der Außenfläche des Gegenstands (18) wiedergeben, und von dem Sy
stem, welches die Signale erzeugt, welche die Wanddicke des Gegen
stands (18) wiedergeben.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) eine elektronische Steuer
einrichtung umfaßt.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (40) eine Ausgabeeinrichtung
(41) umfaßt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausga
beeinrichtung (41) eine Sichtanzeige ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausgabeeinrichtung (41) eine Sichtmarkierung an dem Gegenstand an
den Unwuchtstellen erzeugt.
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