DE1156583B - Lagerung fuer den Antrieb rotierender Koerper bei Auswuchtmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Lagerung für den Antrieb rotierender Körper bei Auswuchtmaschinen.

Bei den bekannten Auswuchtmaschinen wird der Antrieb für den Wuchtkörper steif gegen das Fundament abgestützt. Diese Anordnung hat sich bei den bisher gebräuchlichen niedrigen Betriebsdxehzahlen der auszuwuchtenden Körper bewährt. Bei zunehmenden Betriebsdrehzahlen der Prüfkörper steigt die erforderliche Antriebsleistung sehr erheblich. Bei Körpem mit Windwiderstand nimmt das Antriebsdrehmoment mit der dritten Potenz der Drehzahl und die erforderliche Antriebsleistung mit der vierten Potenz der Drehzahl zu. Hierdurch werden die Antriebe schwerer und größer. Eine weitere Verstärkung der Antriebe für hochtourige Auswuchtmaschinen ist nötig, damit die Zeit zum Hochlaufen nicht proportional mit der Drehzahlerhöhung ansteigt. Die Verstärkung der Antriebe hat eine Vergrößerung der Antriebsmassen zur Folge. Diese großen Antriebsmassen können den Auswuchtvorgang, insbesondere die erreichbare Auswuchtgüte beeinträchtigen. Die unvermeidlichen Bearbeitungstoleranzen bei den mit der Wuchtdrehzahl umlaufenden Antriebsteilen führen bei der vergrößerten Masse zu Schwingungserregung in der Umlauffrequenz. Durch die in der Meßeinrichtung verwandten elektrischen Siebglieder, insbesondere durch die Siebglieder auf wattmetrischer Grundlage, können alle Störschwingungen aus dem Ergebnis der Unwuchtmessung hinausgesiebt werden, außer den Störschwingungen, deren Frequenz mit der Umlauffrequenz übereinstimmt. Durch die vom Antrieb ausgehenden umlauffrequenten Schwingungen wird daher das Wuchtergebnis unter Umständen verfälscht.

Es ist bereits versucht worden, die Einflüsse des Antriebes auf die Unwuchtmessung dadurch auszuschalten, daß der Wuchtkörper bis über die Drehzahl, bei der gemessen werden soll, angetrieben wird. Der Antrieb wird dann von dem Wuchtkörper abgekuppelt, und während des Auslaufens des Wuchtkörpers wird die Unwucht bei der gewünschten Drehzahl gemessen. Bei dieser Anordnung wird zwar der Einfluß des Antriebes auf die Unwuchtmessung weitgehend ausgeschaltet, jedoch sind derartige Unwuchtmessungen sehr zeitraubend, da nach Abkuppeln der Auslauf des Wuchtkörpers abgewartet werden muß. Außerdem ist es schwierig, bei der gewünschten Drehzahl die Unwuchten fehlerlos zu bestimmen. Vor jedem Hochfahren zu einer neuen Unwuchtmessung muß der Antrieb mit dem Wuchtkörper erneut gekuppelt werden, so daß der Antrieb und der Wuchtkörper entweder Lagerung für den Antrieb rotierender Körper bei Auswuchtmaschinen

Anmelder:

Carl Schenck Maschinenfabrik G.m.b.H., Darmstadt, Landwehrstr. 55

Dipl.-Ing. Klaus Federn und Karl OhIy, Darmstadt, sind als Erfinder genannt worden

stillgesetzt werden müssen oder zusätzliche Maßnahmen zur Überwachung des synchronen Laufs beim Kuppeln notwendig werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Auswuchtmaschinenantriebe und deren Einwirkung auf das Meßergebnis zu vermeiden. Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mit der gleichen Drehzahl wie der Prüfkörper umlaufende Antriebsteile in Meßrichtung schwingungsisoliert abgestützt sind. Durch diese schwingungsisolierte Abstützung der mit synchroner Drehzahl umlaufenden Antriebsteile wird der Einfluß der mit der gleichen Drehzahl wie der Prüfkörper umlaufenden Unwuchten der Antriebsteile auf das Meßergebnis vermieden. Vor allen Dingen ermöglicht eine derartige Lagerung Auswuchten von Wuchtkörpern mit Drehzahlen, die nach oben nur durch die auf die Lager einwirkenden Kräfte begrenzt sind. Bei den bisher verwendeten Auswuchtmaschinen war versucht worden, den Einfluß der Unwuchten des Antriebes auf den Wuchtkörper dadurch zu vermeiden, daß die Resonanzdrehzahl des Antriebes möglichst hoch gelegt wurde. Hierdurch wurde die Drehzahl nach oben hin begrenzt, wenn man nicht Störbereiche in Kauf nehmen wollte, und bei höheren Auswuchtdrehzahlen mußte die Lagerung des Antriebes geändert werden, was bei höheren Drehzahlen zu immer größeren Schwierigkeiten führte. Die Erfindung schafft hier, durch die gekennzeichnete Maßnahme, Abhilfe.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung wird 'die schwingungsisolieute Abstützung des Antriebes so ausgeführt, daß die Abstützung gegen Drehbewegun-

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gen um die Rotationsachse des Prüfkörpers gesichert ist, damit die Beschleunigungs- und die Bremsdrehmomente unnachgiebig vom Antrieb aufgenommen werden können.

Weiterhin wird vorgeschlagen, die Abstützung auch in axialer Richtung steif auszuführen, um gegebenenfalls Schubkräfte des Wuchtkörpers aufzunehmen. Eine in axialer Richtung steife Lagerung einer Antriebswelle wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine äußere Lagerbuchse einer Zwischenwelle in ein für eine axiale Verschiebung vorgesehenes selbsthemmendes Gewinde einer drehbaren Gewindebuchse eingreift und gegen Drehbewegungen gesichert ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden weitere, im Grenzfall alle Anitriebsteile, also auch diejenigen, die nicht mit synchroner Drehzahl der Wuchtkörper umlaufen, aber mit dem Antrieb durch Getriebe oder Riemengetriebe verbunden sind, ebenfalls in Meßrichtung schwingungsisoliert aufgestellt. Bei extrem hohen Anforderungen an die Meßgenauigkeit und bei Gefahr, daß von dem Antrieb herrührende, jedoch nicht in Meßrichtung verlaufende Erregerkräfte bei der Übertragung über die Abstützung oder über andere Antriebsteile Schwingungen des Wuchtköpers in Meßrichtung erzeugen können, wird gemäß der Erfindung weiter vorgeschlagen, die Antriebsteile auch in vertikaler Richtung schwingungsisoliert aufzustellen. Da bei dieser Abstützung die Drehmomente ohne besonderen Aufwand nicht mehr starr von der Abstützung abgefangen werden, werden zusätzliche Dämpfungseinrichtungen und/oder pendelnd aufgehängte Massen zur Erhöhung der dynamischen Steifigkeit in Umfangsrichtung vorgesehen.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Die

Fig. 1 und 2 zeigen eine schwingungsisolierte Abstützung des Antriebes in Meßrichtung; bei den

Fig. 3 bis 5 sind als Abstützungselemente für den Antrieb und für die Antriebsteile Blattfedern verwendet; die

Fig. 6 und 7 zeigen eine Anordnung, bei 'dar der Antrieb außer in Meßrichtung auch in vertikaler Richtung schwingungsisoliert gelagert ist.

Zunächst sei die Erfindung an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben. Ein Zwischenräumen 1 ist mittels der Rundstabfedern 2 an dem Fundamentrahmen 3 abgestützt. Der Fundamentrahmen 3 ist beispielsweise an den Bettholmen 4 aufgespannt, die mit dem Fundament 5 verbunden sind. An dem Zwischenrahmen 1 ist der Antriebsmotor 8 befestigt. Durch die am Antriebsmotor 8 und an dem Fundamentrahmen 3 vorgesehene Rundstabfeder 13 wenden axiale Schwingungen des Zwischenraihmens 1 und damit aller an diesem befestigten Antriebsteile vermieden. Die Feder 13 Vf)TiTi natürlich auch an einer anderen Stelle, z. B. an dem Zwischenräumen 1 selbst angreifen. Die Riemenscheibe 11 des Motors ist mit der Riemenscheibe 9 des Getriebes 6 mittels der Riemen 10 verbunden. Andern Getriebe 6 ist der Getriebeschalthebel 7 zur Getriebeumschaltung vorgesehen. An der Abtriebswelle des Getriebes ist eine ausziehbare Gelenkwelle 12 vorgesehen. Diese ist mit einer längsverschiebbaren Zwisohenwelle 14 verbunden. An der längsverschiebbairen Zwischenwelle 14 ist außerdem eine Skalenscheibe 15 befestigt. Die Zwischenwelle 14 ist über Nadel- oder Kugellager 16 in der Buchse 17 gelagert. Durch einen oder mehrere Stifte 18 wird ein Verdrehen der Buchse 17 vermieden. An einem Ende besitzt die Buchse ein Außengewinde 19, das in das Innengewinde der Gewindebuchse 20 eingreift. Durch Verdrehen der Gewindebuchse 20 mittels des Handrades 21 über den Kettentrieb 22 oder ein anderes Übertragungselement wird die Gewindebuchse 20 verdreht. Hierdurch wird je nach Drehsinn die Buchse 17 und damit die Zwischenwelle 14 axial nach links oder rechts selbsthemmend verschoben. Die Zwischenwelle 14 ist ebenfalls in dem Zwischenrahmen 1 gelagert. Sie ist damit gegenüber dem Wuchtkörper in Meßrichtung schwingungsisoliert aufgestellt. Es sei an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, daß in den gezeigten Ausführungsbeispielen angenommen wird, daß die Meßrichtung waagerecht verläuft. Daher beziehen sich die Ausführungsbeispiele vorwiegend auf eine waagerechte Schwingungsisolierung.

Bei den in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Aufbau des Antriebsteiles grund- sätzlich der gleiche wie in den Fig. 1 und 2, so daß nur auf die Unterschiede gegenüber den Fig. 1 und 2 eingegangen wird. Für gleiche Teile sind gleiche Bezugszeichen benutzt. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist die ausziehbare Zwischenwelle 14 getrennt von dem Antriebsmotor und dem Getriebe gelagert. Die Lagerung kann beispielsweise auf breiten Blattfedern 31 erfolgen. Es ist auch möglich, wie Fig. 5 zeigt, die ausziehbare Gelenkwelle in einem konsolförmigen Ständer 51 zu lagern. Dieser kann mittels Gummifedern 52 schwingungsisolient an den Beutholmen4 befestigt werden. Statt der Gummifeder 52 können auch andere Schwingungen dämpfende Elemente benutzt werden.
Der Zwischenräumen ist in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 nicht mittels Rundstabfedera 2 an dem Fundamentrahmen 3 abgestützt, sondern mittels der Blattfedern 30. Durch diese Blattfedern 30 wird eine axiale Verschiebung des Antriebes verhindert, so daß diese in den Fig. 1 und 2 gezeigte Rundstabfeder 13 zur Aufnahme der axialen Kräfte nicht erforderlich ist.

Bei dem in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zwischenwelle 14 in ähnlicher Weise wie in Fig. 3 bzw. 5 getrennt von dem Antriebsmotorgetriebe gelagert. Der Antriebsmotor 8 ist an der Bodenfläche des Gehäuses 61 befestigt und über den Riementrieb 10 mit dem Getriebe 6, das an dem Zwischenrahmen 1 befestigt ist, verbunden. Der Zwisohenrahmen 1 ist mittels der Federn 60 schwingbeweglich an dem Gehäuse 61 aufgehängt. Die Vorspannung der Federn läßt sich mittels der Stellschrauben 62 verändern. Zur Vermeidung von Drehschwingungen in Folge von Beschleunigungs- und Bremsdrehmomenten sind Dämpfungseinrichtungen vorgesehen. Sie bestehen aus in einem mit Flüssigkeit 63· gefüllten Zylinder 64 angeordneten Kolben 65. Schwingungen um die Drehachse werden durch diese Dämpfungseinrichtungen weitgehend gedämpft. Zusätzlich sind zur Erhöhung der dynamischen Steifigkeit in Umfangsrichtung die pendelnd aufgehängten Massen 66 vorgesehen. Der Antriebsmotor 8 kann selbstverständlich auch, wie in Fig. 1 bis 4 gezeigt, andern Zwischenrahmen 1 befestigt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise ist es ohne weiteres möglich, den Antriebsmotor nicht an dem Zwischanrahmen 1, sondern an dem Fundamientrahmen 3 wie in Fig. 6 zu befestigen.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Lagerung für den Antrieb rotierender Körper bei Auswuchtmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig von dem Prüfkörper angeordnete Antriebsteile in Meßrichtung schwingungsisoliert abgestützt sind.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsteile in der durch die Meßrichtung und die axiale Richtung bestimmten Meßebene schwingungsisoliert abge- «· stützt sind.

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsmotor (8), Getriebe {6) od. dgl. Antriebsteile und das Antriebsgehäuse auf einem mittels Federn (2) abgestützten Zwischenrahmen (1) befestigt sind.

4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß nur die mit dem Prüfkörper synchron umlaufenden Teile (Gelenkwelle 12) schwingungsisoliert abgestützt sind.

5. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingisolierende Abstützung der Antriebsteile gegen Drehbewegungen um die Achse des Prüfkörpers gesichert ist.

6. Lagerung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Abstützung der Antriebsteile in axialer Richtung steif ist.

7. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsteile gegenüber dem Fundament in den Radialebenen des an den Antrieb angeschlossenen Prüfkörpers schwingungsisoliert abgestützt sind.

8. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß Schwingungsdämpfungsmittel am Zwischenrahmen (1) oder an den Antriebsteilen vorgesehen sind.

9. Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schwingungsdämpfungsmittel in Form reibender Widerstände zur Federung parallel angeordnet sind.

10. Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Schwingsteife zusätzliche Federmassensysteme (60, 66) am Antrieb angebracht sind.

11. Lagerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen des schwingungsisolierten, nicht umlaufenden Antriebsteiles durch Schwingungsaufnehmer überwacht und quantitativ erfaßt werden.

12. Axial steife Lagerung für starre oder ausziehbare Antriebswellen von Auswuchtmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Lagerbuchse (17) einer Zwischenwelle (14) in ein für eine axiale Verschiebung vorgesehenes selbsthemmendes Gewinde (19) einer drehbaren Gewindebuchse (20) eingreift und gegen Drehbewegungen gesichert ist (mittels Stift 18).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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