DE1238240B - Ausfuehrung des Schwingers in Auswuchtmaschinen mit vertikaler Wuchtspindel zum Auswuchten von Rotoren in zwei Ebenen - Google Patents

Description

• Ausführung des Schwingers in Auswuchtmaschinen mit vertikaler Wuchtspindel zum Auswuchten von Rotoren in zwei Ebenen Für das Auswuchten von Rotoren in zwei Ebenen sind vorwiegend Maschinen im Gebrauch, bei denen der Rotor zwischen zwei Lagerböcken oder in fliegender Anordnung horizontal gelagert wird. Für verschiedene Arten von Rotoren, z. B. solche mit einem großen Durchmesser oder solche mit kleiner Bohrung, erweisen sich die Maschinen mit horizontaler Lagerung als ungeeignet. Bei den Rotoren mit großem Durchmesser müßten entsprechend hohe Lagerböcke verwendet werden, was sich als sehr unpraktisch und kostspielig erweist. Bei den Rotoren mit kleiner Bohrung ist es schwierig und kostspielig oder gar unmöglich, für die Auswuchtzwecke brauchbare Hilfswellen herzustellen. Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, wurden Versuche unternommen, Auswuchtmaschinen mit vertikaler Lagerung der Hauptwelle zu bauen.
• Die bisher bekanntgewordenen Maschinen dieser Art weisen jedoch Mängel auf, die sie für eine genaue Messung von Unwuchten ungeeignet machen.
• Bei ihnen konnte bisher die für diesen Maschinentyp entscheidende Aufgabe nicht befriedigend gelöst werden, den Schwinger so zu lagern, daß sich eine Unwucht des Rotors in Bewegung des Schwingers innerhalb eindeutiger Freiheitsgrade äußern kann.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführung des Schwingers in Auswuchtmaschinen mit vertikaler Wuchtspindel, dank deren die Maschine die Erzielung genauer Meßergebnisse verbürgt.
• Aus einer deutschen Patentanmeldung ist eine Auswuchtmaschine mit vertikaler Wuchtspindel bekannt, die eine getrennte Messung der Unwucht in zwei Ebenen in einem Lauf erlaubt Bei ihr ist der Schwinger durch Gummipuffer oder andere elastische Elemente abgestützt. Eine Begrenzung der Bewegungsmöglichkeiten des Schwingers auf bestimmte Freiheitsgrade ist nicht vorgesehen Der Schwinger hat daher die Möglichkeit, unter dem Einfluß einer Unwucht des Rotors Bewegungen in allen drei Raumachsen auszuführen. Bei derartig unbegrenzten Bewegungsmöglichkeiten des Schwingers können befriedigende Meßergebnisse nur mit Schwierigkeiten erzielt werden.
• In einer britischen Patentschrift ist eine Auswuchtmaschine mit vertikaler Lagerung der Hauptwelle gezeigt, bei der die Aufnahme für den Rotor auf einer drehbar gelagerten Brücke angeordnet ist. Bei dieser Art der Lagerung ist eine solche Feststellung der dynamischen Unwucht in zwei Ebenen nicht möglich. Es kann der Fall eintreten, daß zwei in den einzelnen Ebenen vorhandene Unwuchten nicht zur Anzeige gelangen, weil sie sich bei der Wirkungsweise der Maschine gegenseitig aufheben. Sind z. B. in der unteren und oberen Ausgleichsebene Unwuchten verschiedener Größe vorhanden, die aber mit Rücksicht auf die verschiedene Entfernung zu den Drehpunkten der drehbaren Brücke zu gleichen Unwuchtmomenten führen, die einander entgegengesetzt gerichtet sind, so heben sich diese Momente auf, und es findet trotz vorhandener Unwuchten keine Anzeige statt. Naturgemäß wird auch dann, wenn eine Unwucht vorhanden ist oder wenn Unwuchten vorliegen, die verschiedene Unwuchtmomente bilden, die einander nicht aufheben, sondern zu einer Anzeige führen, das Meßergebnis der angeführten Erscheinung ungenau.
• Schlechthin unbrauchbar für die Ermittlung von dynamischen Unwuchten ist eine Konstruktion, nach der der Rotor vertikal in zwei festen Lagern angeordnet ist, die sich ihrerseits an dem freien Ende einer horizontal angeordneten BlattEeder befinden.
• Hier kann lediglich eine statische Unwucht zur Auswirkung kommen, die dann zu Schwingungen der die Lager des Rotors und diesen selbst tragenden Blattfeder führt.
• Eine durch eine amerikanische Patentschrift bekanntgewordene Anordnung eines Schwingers mit senkrechter Achse ist für die Ermittlung der Unwuchten in zwei Ebenen in einem Lauf deshalb nicht brauchbar, weil sich durch die dort gewählte besondere Art der Fesselung des schwingfähigen, den Rotor tragenden Rahmens eine unterhalb des Rotors quer durch die Rotorachse verlaufende Fesselungsachse ergibt, die ein Schwingen des Rotors in zwei Freiheitsgraden unmöglich macht.
• Mit einer französischen Patentschrift ist ein weiterer vertikaler Schwinger bekanntgeworden.
• Auch mit dieser Anordnung ist eine Lösung der Aufgabe, die sich die vorliegende Erfindung stellt, nicht möglich, da der angegebene Schwinger lediglich Parallelbewegungen der Rotorachse zuläßt. In der gleichen Schrift wird zwar ein Hinweis auf die Möglichkeit gegeben, die Erfindung auch auf Zweiebenen-Fälle anzuwenden. Konstruktive Angaben zur Verwirklichung des Hinweises sind jedoch in der Patentschrift nicht zu finden.
• Bei der Suche nach einer Auswuchtmaschine mit schwingbar gelagerter lotrechter Spindel für die Aufnahme des Rotors, dessen Unwucht in einem Lauf in zwei Ebenen meßbar ist, hätte daran gedacht werden können, eine Anordnung, wie sie für Maschinen mit horizontaler Lagerung des Rotors in der deutschen Patentschrift 851 585 gezeigt ist, einfach durch sinngemäßes Ändern zur vertikalen Lagerung des Schwingers anzuwenden. Die praktische Verwirklichung eines solchen Gedankens würde jedoch auf erhebliche Schwierigkeiten stoßen und sich als kostspielig erweisen. Einmal bedarf es eines erheblichen konstruktiven und materiellen Aufwandes, um eine Veränderbarkeit des Abstandes zwischen den Lagerstellen für den Rotor zu erzielen. Zum anderen müßten an den die Lager tragenden Elementen Gelenke eingebaut werden, was ebenfalls zu einer erheblichen Kostensteigerung bei der Maschine führen müßte. Schließlich müßten an einer oder an beiden Lagerstellen Vorkehrungen zur Aufnahme des Eigengewichtes und zusätzlich des Rotorgewichtes getroffen werden, was gleichfalls zu einer starken Kostensteigerung führen würde.
• Alle vorgenannten Schwierigkeiten und Unzulänglichkeiten sind bei der Auswuchtmaschine nach der Erfindung durch eine sinnvolle Ausführung des Schwingers ausgeschaltet. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß das untere Ende des Spindelträgers zwei Querarme aufweist, an denen in an sich bekannter Weise zwei Blattfedern angreifen, die sich parallel zur Spindelachse in der durch die Spindelachse verlaufenden Ebene nach oben erstrecken und an Konsolen des Maschinengehäuses befestigt sind, daß ferner das obere Ende des Spindelträgers durch zwei Schraubenfedern gefesseh ist, deren Achse in Meßrichtung liegt, so daß sie die Spindelachse schneidet, und daß an beiden Enden des Spindelträgers zueinander gleichgerichtete Schwingungsmeßumformer vorgesehen sind. Durch diese konstruktive Ausbildung wird erreicht, daß dem Schwinger lediglich in der durch die Längsachsen der beiden Schwingungsmeßumformer verlaufenden (lotrechten) Ebene Freiheitsgrade zur Ausführung von erzwungenen translatorischen und rotatorischen Schwingungen verbleiben.
• Die erfindungsgemäße Anordnung des Schwingers ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
• In dem Schwinger 1 ist die Wuchtspindel 2 gelagert. Die Wuchtspindel 2 ihrerseits trägt die Aufnahme 4, die je nach der Zentriermöglichkeit des auszuwuchtenden Rotors 9 ausgebildet ist. Die Blattfedern 5, 6 tragen über die Haltearme 7, 8 den Schwinger 1. Die Aufhängung der Blattfedem 5, 6 erfolgt an den schraffiert gezeichneten Konsolen 3, 10. Die Konsolen sind ortsfest, beispielsweise am Maschinengehäuse, befestigt. Zwei Schraubendruckfedern 11, 12 bewirken die zusätzliche Abstützung des Schwingers. Die schraffiert gezeichneten Gegenlager 15, 16 der Schraubendruckfedern 11, 12 sind wiederum ortsfest, z. B. am Maschinengehäuse, befestigt. Die Schraubendruckfedern 11, 12 wirken in der Ebene XZ und können in Richtung Z-Z verschoben werden.
• Ist in dem Rotor 9 eine Unwucht vorhanden, so entstehen je nach deren Größe und Lage Schwingungen in der XZ-Ebene, die von den SchwingungsmeS umformern 13, 14 aufgenommen werden. Die induzierten Spannungen werden dann beispielsweise über einen sogenannten elektrischen Rahmen zur Anzeige gebracht.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Auswuchtmaschine mit schwingbar gelagerter lotrechter Spindel für die Aufnahme des Rotors' dessen Unwucht in einem Lauf in zwei Ebenen meßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Spindelträgers (1) zwei Querarme (7, 8) aufweist, an denen in an sich bekannter Weise zwei Blattfedern (5, 6) angreifen, die sich parallel zur Spindelachse (Z-Z) in der durch die Spindelachse verlaufenden Ebene (YZ) nach oben erstrecken und an Konsolen (3, 10) des Maschinengehäuses befestigt sind, daß ferner das obere Ende des Spindelträgers durch zwei Schraubenfedern (11, 12) gefesselt ist, deren Achse in Meßrichtung (X-X) liegt, so daß sie die Spindelachse schneidet, und daß an beiden Enden des Spindelträgers zueinander gleichgerichtete Schwingungsmeßumformer (13, 14) vorgesehen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 851 558; deutsche Patentanmeldung Sch 5980 IXb/42k (bekanntgemacht am 13. 5. 1953); französische Patentschrift Nr. 1 123 638; britische Patentschriften Nr. 671 093, 738 861; USA.-Patentschriften Nr. 1 486 115, 2442308.