DE1073771B

DE1073771B - Arrangement for determining the unbalance direction on balancing machines

Info

Publication number: DE1073771B
Application number: DENDAT1073771D
Authority: DE
Inventors: Pfungstadt und Dipl.-Phys. Dr. Walter Schupp Darmstadt Ludwig Preismann
Original assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Publication date: 1960-01-21

Description

Anordnung zur Bestimmung der Unwuchtrichtung an Auswuchtmas chinen Zusatz zum Patent 1 035380 Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung der Unwuchtrichtung an Auswuchtmaschinen, bei der die Phasenlage zwischen den durch die Unwucht in einem elektromechanischen Wandler erzeugten Wechselspannungen und den von einer Fotozelle infolge der Änderung eines Lichtstrahlenbündels durch eine mit dem Prüfkörper rotierende Marke erzeugten Spannungsimpulsen auf dem mit einer Winkelgradskala versehenen Bildschirm eines Kathodenstrahloszillographen angezeigt wird und bei der die Fotozellenspannung einen unselbständigen Sägezahngenerator steuert, die Sägezahnspannung an das waagerechte Plattenpaar des Kathodenstrahloszillographen gelegt ist, die Wechselspannung des elektromechanischen Umwandlers zu Spannungsspitzen umgeformt und diese an das senkrechte Plattenpaar gelegt sind, nach Patent 1035 380. Arrangement for determining the unbalance direction on balancing machines Addendum to Patent 1 035380 The invention relates to an arrangement for determination the direction of unbalance on balancing machines, in which the phase position between the the imbalance in an electromechanical converter generated alternating voltages and that of a photocell as a result of the change of a light beam by a with the test body rotating mark generated voltage pulses on the with a The screen of a cathode ray oscilloscope provided with an angular degree scale is displayed and with which the photocell voltage is a dependent sawtooth generator controls the sawtooth voltage to the horizontal pair of plates of the cathode ray oscilloscope is placed, the alternating voltage of the electromechanical converter to voltage peaks reshaped and these are placed on the vertical pair of plates, according to patent 1035 380

Gemäß dem angegebenen Patent wird die an sich sinusförmige Unwuchtspannung des elektromechanischen Umwandlers durch an sich bekannte Mittel, wie übersteuerte Verstärker oder elektrische Differentiatoren, in Spannungsspitzen umgewandelt. Der Prüfling trägt eine Marke, welche von einer Fotozelle abgetastet wird. Die Fotozellenspannungen steuern einen unselbständigen Sägezahngenerator so, daß die Sägezahnspannung mit dem Markenimpuls beginnt. According to the cited patent, the inherently sinusoidal unbalance voltage of the electromechanical converter by means known per se, such as overdriven Amplifiers or electrical differentiators converted into voltage spikes. Of the The test item bears a mark, which is scanned by a photocell. The photocell voltages control a dependent sawtooth generator so that the sawtooth voltage with the brand impulse begins.

Die Spannungsspitzen und die Sägezahnspannung werden den beiden Ablenkplatten eines Kathodenstrahloszillographen zugeführt. Durch die Sägezahnspannung wird der Leuchtpunkt des Oszillographen in die Horizontale oder die Vertikale gestreckt. Diese Streckung wird durch entsprechende Einstellung der Amplitude der Sägezahnspannung oder des Oszillographen so eingeregelt, daß der Anfangspunkt und der Endpunkt der Leuchtlinie mit dem Anfangspunkt und dem Endpunkt einer entsprechend unterteilten Skala fallen. Durch die an das andere Plattenpaar angelegten, von dem Umwandler abgeleiteten Impulse wird die Leuchtgerade zu einer kleinen Spitze ausgezogen, deren Lokalisierung auf der Skala der Winkellage der Unwucht entspricht. Wenn die Spannungsspitzen nicht dem Plattenpaar des Oszillographen, sondern dem Wehneltzylinder desselben zugeleitet werden, wird die Lage der Unwucht durch einen Hell- oder Dunkelpunkt bezeichnet. Die Leuchtgerade kann auch zu einem Kreis ausgezogen werden, indem an Stelle der Sägezahnspannung zwei um 900 phasenverschobene, mit dem Umlauf des Prüflings synchrone Wechselspannungen abgeleitet werden, die dann den beiden Plattenpaaren zugeführt werden. Die in diesem Fall an dem Wehneltzylinder des Oszillographen liegende Impulsspannung erzeugt dann einen Dunkel- 6der Hellpunkt in dem Kreis, wodurch die Unwuchtlage wieder markiert wird.The voltage spikes and the sawtooth voltage are the two baffles a cathode ray oscilloscope supplied. The sawtooth voltage is the The light point of the oscilloscope is stretched horizontally or vertically. This stretching is achieved by setting the amplitude of the sawtooth voltage accordingly or the oscilloscope adjusted so that the starting point and the end point of the Luminous line with the starting point and the end point of a correspondingly subdivided Scale fall. By the applied to the other pair of plates, from the converter derived impulses, the luminous line is drawn out to a small tip, whose Localization on the scale corresponds to the angular position of the unbalance. When the voltage spikes not the pair of plates of the oscilloscope, but the Wehnelt cylinder of the same are supplied, the position of the unbalance is indicated by a light or dark point designated. The glow line can also be drawn into a circle by clicking on Place of the sawtooth voltage two phase shifted by 900, with the rotation of the test object synchronous alternating voltages are derived, which then the two pairs of plates are fed. The one in this case on the Wehnelt cylinder of the oscilloscope Pulse voltage then creates a dark 6 or light point in the circle, whereby the Unbalance position is marked again.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Weiterentwicklung des Gegenstandes des Hauptpatentes, insbesondere mit dem Ziel, die angegebene Anordnung Auswuchtmaschinen anzupassen, welche eine dynamische Wuchtung in zwei Ebenen zulassen. The present invention relates to a further development of the Subject of the main patent, in particular with the aim of the specified arrangement Adapt balancing machines that allow dynamic balancing in two planes.

Dementsprechend sind gemäß der Erfindung für die dynamische Auswuchtung die Oszillographen, die elektromechanischen Wandler und die Kanäle zur Umformung der Wechselspannungen doppelt vorhanden. Accordingly, according to the invention for dynamic balancing the oscilloscopes, the electromechanical converters and the channels for conversion of the alternating voltages are available twice.

In Anspruch 2 des genannten Patentes 1 035 38Q ist eine Anordnung zur Bestimmung der Unwuchtrichtung an Auswuchtmaschinen beschrieben, bei der die Phasenlage zwischen den durch die Unwucht in einem elektromechanischen Wandler erzeugten Wechselspannungen und den von einer Fotozelle infolge der Änderung eines Lichtstrahlenbündels durch eine mit dem Prüfkörper rotierende Marke erzeugten Spannungsimpulsen auf dem mit einer Winkelgradskala versehenen Bildschirm eines Kathodenstrahloszillographen angezeigt wird und bei der die auf dem Prüfkörper angebrachte Marke die Hälfte des Prüfkörperumfanges umfaßt, die sich daraus ergebenden Rechteckspannungen durch mehrfache Integration in eine sinusförmige Wechselspannung umgewandelt ist, sich durch eine weitere kräftige e Integration eine gegen diese Wechselspannung um 900 verschobene Wechselspannung ergibt, die Spannungen der beiden letzten Integrationsstufen an die waagerechten und senkrechten Ablenklampen des Kathodenstrahloszillographen gelegt sind, die vom elektromechanischen Wandler erzeugten Unwuchtspannungen in spitze Spannungsimpulse durch Differentiation umgewandelt sind und die Spannungsimpulse entweder als Hell-oder Dunkelpunkte eingeblendet sind. In claim 2 of said patent 1,035,380 there is an arrangement for determining the direction of unbalance on balancing machines, in which the Phase position between those generated by the imbalance in an electromechanical converter AC voltages and that of a photocell as a result of the change in a light beam voltage pulses generated by a mark rotating with the test body on the screen of a cathode ray oscillograph provided with an angular degree scale is displayed and where the mark on the test specimen is half of the The circumference of the test specimen includes the resulting square-wave stresses by multiples Integration is converted into a sinusoidal alternating voltage, through a Another strong integration, one shifted by 900 in relation to this alternating voltage AC voltage results in the tensions of the last two stages of integration to the horizontal and vertical deflection lamps of the cathode ray oscilloscope are placed, the imbalance voltages generated by the electromechanical converter in sharp voltage pulses are converted by differentiation and the voltage pulses are displayed either as light or dark points.

Diese Anordnung wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch verbessert, daß für die dynamische Auswuchtung die Oszillographen, die elektromechanischen Wandler und die Kanäle zur Umformung der Wechselspannungen doppelt vorhanden sind. This arrangement is improved according to the present invention by that for dynamic balancing the oscilloscope, the electromechanical converter and the channels for converting the alternating voltages are available twice.

Vorzugsweise wird zwischen den beiden Kanälen für die Wechselspannungen des Umwandlers ein sogenannter elektrischer Rahmen bekannter Gattung angeordnet. Preferably there is between the two channels for the alternating voltages of the converter, a so-called electrical frame of known type is arranged.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung. In the drawing is a preferred embodiment of the object of the invention shown. The figure shows schematically a preferred embodiment of the subject matter of the invention.

Ein in zwei Ebenen auszuwuchtender Prüfling 1 dreht sich in Lagern 2 und 3, welche quer zur Rotationsachse des Prüflings in den angegebenen Pfeilrichtungen federnd abgestützt sind. Der Prüfling 1 soll an den Stellen 4a und 4b Unwuchten besitzen, die beim Umlauf Schwingungen verursachen. Diese mechanischen Schwingungen werden an den Lagern 2 und 3 mittels elektromechanischer Umwandler 5 a und 5 b, z. B. Induktivgebern, abgetastet und in elektrische Wechselspannungen umgesetzt. Diese Wechselspannungen werden über getrennnte Kanäle, die je in ihrer Gesamtheit mit 23a und 23 b bezeichnet sind, in Spannungsspitzen umgeformt. Im einzelnen verläuft die Umformung folgendermaßen: Die Wechselspannungen werden über die Leitungen 6 a bzw. 6 b Verstärkern 7 a und 7 b zugeführt. Die verstärkten Spannungen werden über Leitungen 8 a und 8 b weiteren Geräten 9 a und 9 b an sich bekannter Art zugeleitet, welche beispielsweise übersteuerte Verstärker sein können. Die Geräte 9a und 9b verzerren die Wechselspannungen in Spannungen mit rechteckigem Zeitverlauf. Die Rechteckspannungen werden über die Leitungen 10 a bzw. 10 b an elektrische Differenzierglieder 11 a bzw. 11 b angelegt, an deren Ausgängen in an sich bekannter Weise kurze Spannungsimpulse wechselnder Polarität entstehen. Pro Umdrehung des Rotors entsteht so je ein positiver und ein negativer Impuls. Je eine über eine Leitung 12 a bzw. 12 b an jedes Differenzierglied angeschlossene weitere Vorrichtung 13 a bzw. 13 b dient zur wahlweisen Unterdrückung entweder der positiven oder der negativen Impulse. Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise als Gleichrichterschaltungen bekannt. A test item 1 to be balanced in two planes rotates in bearings 2 and 3, which are transverse to the axis of rotation of the test object in the indicated arrow directions are resiliently supported. The test specimen 1 should be unbalanced at points 4a and 4b that cause vibrations when rotating. These mechanical vibrations are attached to bearings 2 and 3 by means of electromechanical converters 5 a and 5 b, z. B. inductive sensors, scanned and converted into electrical alternating voltages. These alternating voltages are transmitted through separate channels, each in its entirety with 23a and 23b are designated, transformed into voltage peaks. In detail runs the conversion as follows: The alternating voltages are generated via the lines 6 a and 6 b amplifiers 7 a and 7 b supplied. The tensions are increased via lines 8 a and 8 b further devices 9 a and 9 b of a known type, which can be, for example, overdriven amplifiers. The devices 9a and 9b distort the alternating voltages into voltages with a rectangular time course. the Square-wave voltages are transmitted to electrical differentiators via lines 10 a and 10 b 11 a and 11 b applied, at their outputs in a known manner short voltage pulses alternating polarity. For each revolution of the rotor, there is a positive one and a negative impulse. One each via a line 12 a or 12 b to each differentiating element connected further device 13 a or 13 b is used for optional suppression either positive or negative impulses. Devices of this type are known for example as rectifier circuits.

Es sind nun zwei Kathodenstrahlröhren 16 a und 16 b vorgesehen. Die Spannungsimpulse werden über die Leitungen 14a bzw. 14 b wahlweise entweder dem Plattenpaar 17 a bzw. 17 b oder dem Wehneltzylinder 15 a bzw. 15 b der Oszillographenröhren 16 a bzw. 16 b zugeführt. There are now two cathode ray tubes 16 a and 16 b provided. the Voltage pulses are either via the lines 14a or 14 b either the Plate pair 17 a or 17 b or the Wehnelt cylinder 15 a or 15 b of the oscilloscope tubes 16 a or 16 b supplied.

Der Prüfling 1 ist an einer beliebigen Stelle, beispielsweise auf der einen Stirnseite, mit einer Marke 18 versehen. Eine in der Nähe des Prüflings 1 raumfest angebrachte Fotozelle 19 spricht bei Drehung des Rotors auf die Marke 18 an und erzeugt pro Umdrehung des Rotors je einen elektrischen Spannungsimpuls. The test item 1 is at any point, for example on one end face, provided with a mark 18. One near the test item 1 fixed photocell 19 speaks to the mark when the rotor rotates 18 and generates one electrical voltage pulse per revolution of the rotor.

Der Spannungsimpuls wird einem unselbständigen Sägezahngenerator 2Q an sich bekannter Art zugeführt und dient zur Synchronisierung der von diesem erzeugten Sägezahnspannung. Die in ihrer Größe zweckmäßigerweise regelbare Sägezahnspannung wird den beiden parallel geschalteten Plattenpaaren 21 a und 21 b der beiden Oszillographenröhren 16a bzw. 16 b zugeleitet. The voltage pulse becomes an independent sawtooth generator 2Q supplied per se known type and is used to synchronize the from this generated Sawtooth voltage. The sawtooth voltage, which is expediently adjustable in size becomes the two pairs of plates 21 a and 21 b connected in parallel of the two oscilloscope tubes 16a and 16b respectively.

Wenn es sich bei dem Plattenpaar 21 a und 21 b um die waagerechten Plattenpaare handelt, wird der Leuchtfleck der Oszillographen 16 a und 16 b in bekannter Weise zu einer waagerechten Linie auseinandergezogen. Durch Regelung der Größe der Sägezahnspannung wird dafür gesorgt, daß diese Linien eine vorgeschriebene Länge erhalten. Durch die getroffene Anordnung ist sichergestellt, daß die Sägezahnspannung mit dem Markenimpuls beginnt. Es bewegt sich also der Leuchtfleck pro Umdrehung des Rotors je einmal über den Bildschirm des Oszillographen. Die aus den Spannungen der Umwandler 5a und 5b abgeleiteten Impulse erzeugen nun je nach der Phasenlage der Unwuchten 4 a und 4 b an bestimmten Stellen der waagerechten Leuchtlinien auf dem Bildschirm der Oszillographen je eine senkrechte, scharf markierte Auslenkung des Strahles. If the pair of plates 21 a and 21 b are the horizontal ones Is plate pairs, the light spot of the oscilloscope 16 a and 16 b is known Way pulled apart to a horizontal line. By regulating the size of the Sawtooth voltage ensures that these lines are of a prescribed length obtain. The arrangement made ensures that the sawtooth voltage begins with the brand impulse. So the light spot moves per revolution of the rotor once each on the oscilloscope screen. The one from the tensions the transducers 5a and 5b now generate derived pulses depending on the phase position the imbalances 4 a and 4 b at certain points on the horizontal luminous lines a vertical, sharply marked deflection each on the oscilloscope screen of the beam.

Wenn man wechselweise die Impulsspannungen den Wehneltzylindern 15 a bzw. 15 b zuführt, erhält man an der gleichen Stelle der Leuchtlinie eine punktförmige Verdunkelung oder Aufhellung des Strahles. If you alternately apply the pulse voltages to the Wehnelt cylinders 15 a and 15 b respectively, you get a punctiform at the same point of the light line Darkening or lightening of the beam.

Versieht man die Bildschirme der Oszillographenröhren 16 a und 16 b mit je einer waagerecht angeordneten, in Winkelgraden geteilten Skala, so kann man an dieser die Unwuchtrichtung relativ zu der Winkellage der Marke 18 auf dem Prüfling 1 direkt ablesen.If you look at the screens of the oscilloscope tubes 16 a and 16 b each with a horizontally arranged scale divided into degrees, so can one at this the unbalance direction relative to the angular position of the mark 18 on the Read test item 1 directly.

Um die Einwirkungen der Unwucht 4b auf die Lagerstelle 2 und damit auf den elektromechanischen Wandler 5 a und umgekehrt die Einwirkung der Unwucht 4 auf die Lagerstelle 3 und damit auf den elektromechanischen Wandler 5 b zu unterdrücken, wird zwischen die Leitungen 6a und 6 b zweckmäßigerweise ein sogenannter elektrischer Rahmen 22 bekannter Art geschaltet. To the effects of the unbalance 4b on the bearing point 2 and thus on the electromechanical transducer 5 a and vice versa the effect of the imbalance 4 to the bearing point 3 and thus to suppress the electromechanical converter 5 b, a so-called electrical is expediently between the lines 6a and 6b Frame 22 of a known type switched.

Die Anordnung kann in folgender Weise abgewandelt werden: An Stelle von geraden, waagerechten oder vertikalen Linien kann auf den Bildschirm der Kathodenstrahlröhre auch ein Kreis geschrieben werden, wodurch die Ablesegenauigkeit verbessert wird. An Stelle des Sägezahngenerators 20 tritt in diesem Fall eine Anordnung mit mehreren Integrierstufen. Diese Anordnung wird mit Wechselspannungen, deren Frequenz der Umlauffrequenz des Prüflings entspricht, gespeist. The arrangement can be modified in the following way: Instead of straight, horizontal or vertical lines can appear on the cathode ray tube screen a circle can also be written, thereby improving the reading accuracy. Instead of the sawtooth generator 20, there is an arrangement with several in this case Integration levels. This arrangement is with alternating voltages, the frequency of which is the Corresponds to the rotational frequency of the test object, fed.

Die Plattenpaare 17 a und 21 a bzw. 17 b und 21 b werden dann mit um 900 gegeneinander phasenversetzten Sinusspannungen der vorletzten und der letzten Integrierstufe gespeist, wie dies in dem Hauptpatent beschrieben ist, Die Leitungen 14 und 14b liegen in diesem Falle an dem Wehneltzylinder 15 a bzw. 15 b der Oszillographenröhren 16 a bzw. 16 b. Da der Durchmesser des Kreises von der Amplitude der Sinusspannungen abhängig ist, kann er ein Maß für die Größe der Unwucht sein.The plate pairs 17 a and 21 a or 17 b and 21 b are then with by 900 phase-shifted sinusoidal voltages of the penultimate and the last Integrated stage fed, as described in the main patent, the lines 14 and 14b are in this case on the Wehnelt cylinder 15 a and 15 b of the oscilloscope tubes 16 a or 16 b. Because the diameter of the circle depends on the amplitude of the sinusoidal voltages depends, it can be a measure of the size of the imbalance.

Die doppelte direkte Anzeige der Winkellagen der beiden Unwuchten 4a und 4 b gemäß der vorliegenden Erfindung bringt eine wesentliche Vereinfachung der Unwuchtprüfung mit sich. Das bei zwei Meßstellen sonst notwendige Umschalten von einer Meß-stelle auf die andere fällt weg. Der Fortfall dieses Bedienungshandgriffes bedeutet nicht nur eine schnellere Bedienung der Maschine und Einsparung an Wuchtzeit. Es wird vielmehr auch die Möglichkeit von Ablesefehlern und Verwechslungen weit herabgesetzt, da die Leuchtbilder gleichzeitig sichtbar-sind. Dieser Umstand ist bei der serienmäßigen Wuchtung besonders wertvoll und zeitsparend. The double direct display of the angular positions of the two unbalances 4a and 4b according to the present invention bring about a significant simplification the unbalance test with it. The switching that is otherwise necessary with two measuring points from one measuring point to the other is omitted. The elimination of this operating handle not only means faster machine operation and savings in balancing time. Rather, the possibility of reading errors and mix-ups is widespread reduced, since the luminous images are visible at the same time. This fact is at the standard balancing is particularly valuable and time-saving.

PTSKCCHE. PTSKCCHE.

1. Anordnung zur Bestimmung der Unwuchtrichtung an Auswuchtmaschinen, bei der die Phasenlage zwischen den durch die Unwucht in einem elektromechanischen Wandler erzeugten Wechselspannungen und den von einer Fotozelle infolge der Änderung eines Lichtstrahlenbündels durch eine mit dem Prüfkörper rotierende Marke erzeugten Spannungsimpulsen auf dem mit einer Winkelgradskala versehenen Bildschirm eines Kathodenstrahloszillographen angezeigt wird und bei der die Fotozellenspannung einen unselbständigen Sägezahngenerator steuert, die Sägezahnspannung an das waagerechte Plattenpaar des Kathodenstrahloszillographen gelegt ist, die Wechselspannung des elektromechanischen Umwandlers zu Spannungsspitzen umgeformt und diese an das senkrechte Plattenpaar gelegt sind, nach Patent 1 035 380, dadurch gekennzeichnet, daß für die dynamischeAuswuchtung die Oszillographen (16 a, 16 b), die elektromechanischen Wandler (5 a, 5 b) und die Kanäle (23a, 23 b) zur Umformung der Wechselspannungen doppelt vorhanden sind. 1. Arrangement for determining the unbalance direction on balancing machines, in which the phase position between the due to the imbalance in an electromechanical Transducer generated alternating voltages and that of a photocell as a result of the change a light beam generated by a mark rotating with the test body Voltage pulses on the screen with an angular degree scale Cathode ray oscilloscope is displayed and in which the photocell voltage a dependent sawtooth generator controls the sawtooth voltage to the horizontal The pair of plates of the cathode ray oscilloscope is placed, the alternating voltage of the electromechanical converter to voltage peaks and these to the vertical Pairs of plates are laid, according to patent 1 035 380, characterized in that for the dynamic balancing the oscilloscope (16 a, 16 b), the electromechanical Converter (5 a, 5 b) and the channels (23a, 23 b) for converting the alternating voltages are duplicated.

2. Anordnung zur Bestimmung der Unwuchtrichtung an Auswuchtmaschinen, bei der die Phasenlage zwischen den durch die Unwucht in einem elektromechanischen Wandler erzeugten Wechselspannungen und den von einer Fotozelle infolge 2. Arrangement for determining the unbalance direction on balancing machines, in which the phase position between the due to the imbalance in an electromechanical Transducer generated alternating voltages and that of a photocell as a result

Claims

the change of a light beam by one with the test body rotating mark generated voltage pulses on the marked with an angular degree scale Screen of a cathode ray oscilloscope is displayed and in which the on The mark attached to the test body covers half of the test body circumference, which is The resulting stretching tension due to multiple integration into a sinusoidal one AC voltage is converted, through a further powerful integration one AC voltage shifted by 900 against this alternating voltage results in the voltages of the last two integration stages to the horizontal and vertical baffles of the cathode ray oscilloscope are placed by the electromechanical transducer generated unbalance voltages are converted into sharp voltage pulses by differentiation and the voltage pulses are shown either as light or dark points are, according to claim 2 of patent 1 035 380, characterized in that for the dynamic balancing the oscilloscope (16 a, 16 b), the electromechanical Converters (5a, 5b) and the channels (23a, 23b) for converting the alternating voltages twice available.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that between the two channels (23a, 23b) for the alternating voltages of the electromechanical Converter (5 a, 5 b) a so-called electrical frame (22) of known type is arranged is.