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Vorrichtung zum Ermitteln der Phasenlage der Unwucht von schwingungsfähig
gelagerten Rotoren mittels Stroboskop Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung
zum Ermitteln der Phasenlage der Unwucht von schwingungsfähig gelagerten Rotoren
mittels Stroboskop, in dessen Schaltkreis mechanische Zündkontakte vorgesehen sind,
deren erster die Bewegung der Rotorwelle mitmacht, während der Gegenkontakt gegenüber
dem Gehäuse verstellbar ist.
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Es sind dynamische Wuchtmaschinen zum Ermitteln der Phasenlage und
der Größe der Unwucht von Kraftfahrzeugrädern bekanntgeworden, die nach dem Auslaufverfahren
arbeiten, wobei das Rad auf einem schwingfähigen System zugleich drehbar gelagert
ist. Nach dem Andrehen des Rades, was meist mittels eines Elektromotors erfolgt
und wobei die Drehzahl den kritischen Drehzahlbereich des schwingfähigen Systems
überschreiten muß, läuft das Rad aus und durchläuft dabei die Resonanzdrehzahl.
Während der Resonanz werden beispielsweise auf Wellenenden oder auf Indikatorscheiben
Figuren geschrieben. Wegen der in diesem Drehzahlbereich auftretenden Phasenverschiebung
ist es zur genauen Feststellung der Phasenlage der dynamischen Unwucht aber notwendig,
das Rad in beiden Drehrichtungen auslaufen zu lassen. Dieser zweimalige Ablauf benötigt
Zeit, die es im Interesse einer schnellen Ermittlung der Phasenlage der Unwucht
einzusparen gilt.
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Es sind weiterhin Vorrichtungen bekannt, die mit gesteuertem Stroboskop
arbeiten und bei denen sich während der über- oder unterhalb der Resonanz liegenden
Drehzahl mittels Kontaktverstellung Phasenlage und Größe der Unwucht feststellen
lassen. Diese Kontaktverstellung erfordert sorgfältigste Bedienung und großen Zeitaufwand.
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Weitere Vorrichtungen mit gesteuertem Stroboskop ermöglichen mittels
mechanisch-elektrischen Gebers, der einen größeren Aufwand an Verstärkern und ähnlichen
Elementen erfordert, die Ermittlung der Phasenlage der Unwucht, während die Größe
der Unwucht bei diesen Systemen mittels elektrischer Zeigerinstrumente festgestellt
wird. Diese Geräte wurden bis zu großer Genauigkeit vervollkommnet, sind jedoch
zu teuer und zu reparaturanfällig und darüber hinaus für den allgemeinen Werkstattbetrieb
nicht einfach genug in der Bedienung.
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Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Ermitteln der Phasenlage der Unwucht
eines schwingungsfähig gelagerten Kraftfahrzeugrades mittels Stroboskop bekannt,
die nach dem Auslaufverfahren arbeitet und bei der die Steuerung des Stroboskops
über ein Kontaktpaar erfolgt. Ein Kontakt ist über eine Reibungsstelle mit dem schwingenden
Rad verbunden, der Gegenkontakt ist verstellbar am Gehäuse der Vor-
richtung angeordnet.
Mit Hilfe der Reibungsstelle werden Kontaktbeschädigungen bei zu großen Schwingungsamplituden
vermieden. Beim Erreichen einer durch Einstellung des Kontaktes am Gehäuse vorbestimmten
Schwingungsamplitude des Rades schließen die Kontakte, und es erfolgt Signalauslösung.
Auch bei größeren Schwingungsamplituden erfolgt die Signalauslösung bei Erreichen
des eingestellten Wertes, der jedoch nicht mehr der Maximalamplitude der Schwingung
und damit auch nicht mehr der richtigen Phasenlage entspricht. Dadurch ergeben sich
fehlerhafte Meßergebnisse.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ermitteln
der Phasenlage der Unwucht von Rotoren zu schaffen, mit der eine schnelle und genaue
Ermittlung der Phasenlage der Unwucht ermöglicht wird, die einfach und übersichtlich
im Aufbau und in der Bedienung ist und sich durch geringe Störanfälligkeit auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gegenkontakt als vom ersten Kontakt mitgenommener
Scbleppkontakt ausgebildet ist und die Schaltung derart ausgelegt ist, daß die Stroboskoplampe
beim Öffnen der Kontakte aufblitzt.
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Der Schleppkontakt ist vorteilhafterweise an einem reibungsfreien
Schlitten angeordnet, der aus dem Schwingweg des ersten Kontaktes herausschwenkbar
ist.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels dargestellt, welches nachstehend im einzelnen näher erläutert
ist.
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Das Rad 1 ist mittels eines Flansches auf der Drehwelle 2 befestigt,
die in einem Gehäuse schwingbar in Punkt 3 gelagert ist. Mittels der im allgemeinen
Wuchtmaschinenbau
bekannten Feder 4 ist das Lagergehäuse als resonanzfähiges System ausgebildet, das
größere Amplituden während des Radablaufes ermöglicht. An dem dem Rad gegenüberliegenden
Wellenende ist eine Indikatorscheibe 5 befestigt, die mit Buchstaben oder Zahlen
versehen ist. An oder auf der Welle 2 gleitet ein Schlitten 6, an dessen einer Seite
seiner Aussparung ein Kontakt 7 eines Kontaktpaares angebracht ist. Der andere Kontakt
ist an der Welle 2 angeordnet. Die Kontakte betätigen über die dazu notwendige elektrische
Einrichtung eine Gasentladungsröhre 8. Der Schlitten ermöglicht es, verschieden
großen Amplituden im über- oder unterkritischen Bereich zu folgen und ist gegenüber
einer Veränderung der Null-Lage der Drehachse, wie sie durch Längenänderungen der
Schwingfedern unvermeidlich ist, unempfindlich. Damit ist der Kontakt von einer
genauen Einstellung des Kontaktspieles, die in der Praxis nicht möglich ist, unabhängig.
Die Gasentladungsröhre leuchtet auf, wenn die jeweilige Amplitude nach Erreichen
des Höchstwerts wieder geringer wird. Das Blitzen in der Gasentladungsröhre erfolgt
demnach beim Öffnen der Kontakte. Dadurch werden Phasenfehler vermieden, so daß
bei unterschiedlichen Amplituden stets die der Lage der Unwucht entsprechenden Buchstaben
oder Zahlen der Indikatorscheibe 5 beleuchtet werden. Der Schlitten 6 ist so angeordnet,
daß er mittels eines Hebels weggeschwenkt werden kann, um beim Durchlaufen des Resonanzbereiches,
in dem die Größe der Unwucht ermittelt wird, die dabei auftretenden größeren Amplituden
nicht zu begrenzen.
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Zum Ermitteln der Größe der Unwucht betätigt ein mit der Welle mitschwingendes
Teil einen im Meßgerätebau bekannten Schleppzeiger 9, der die im Resonanzbereich
auftretenden Amplituden festhält und auf einer Skala 10 aufzeigt.
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Das schwingende System sowie der Kontaktschlitten 6, der Schleppzeiger
9, die Skala 10, die Indikatorscheibe 5 und die Gasentladungsröhre 8 liegen vorzugsweise
in einem geschlossenen Kasten 11, der auf dem Maschinenkasten 12 abnehmbar befestigt
ist und von diesem als komplette Baugruppe bei Inspektion und Reparaturen abmontiert
werden kann.
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Zum Ermitteln der Phasenlage und der Größe einer Unwucht eines Rades
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Rad 1 mittels eines Antriebselektromotors
und Friktionsrollen auf eine Drehzahl gebracht, die über der Resonanzdrehzahl des
Rades
und des schwingenden Systems liegt. Der Schlitten 6 wird nun in Funktionsstellung
gebracht und zeigt durch Blitzen der Gasentladungsröhre 8 auf den Buchstaben oder
Zahlen der Indikatorscheibe 5 die Lage der Unwucht an, die später jederzeit an dem
Umfang der Felge wieder geortet werden kann. Nach diesem wenige Sekunden beanspruchenden
Vorgang wird der Schlitten entfernt, das Rad fällt nun in seine Resonanzdrehzahl,
wobei das schwingende System seine größten Ausschläge erreicht. Diese Ausschläge
werden mittels des Schleppzeigers 9 festgestellt und an der Skala 10 aufgezeigt.
Es ist jedoch auch möglich, zuerst im Resonanzbereich die Unwuchtgröße und dann
im unterkritischen Bereich die Phasenlage der Unwucht festzustellen. Damit ist das
Ermitteln der dynamischen Unwucht beendet, so daß das Rad zum Stillstand abgebremst
werden kann.