DE1268880B

DE1268880B - Auswuchtmaschine mit rueckwirkungsfreier Hilfsspannungserzeugung

Info

Publication number: DE1268880B
Application number: DE19601268880
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Mertens
Original assignee: Losenhausen Maschinenbau AG
Current assignee: Losenhausen Maschinenbau AG
Priority date: 1960-03-11
Filing date: 1960-03-11
Publication date: 1968-05-22

Description

Auswuchtmaschine mit rückwirkungsfreier Hilfsspannungserzeugung Die Erfindung betrifft eine Auswuchtmaschine, bei welcher eine mit dem Wuchtkörperumlauf synchrone Hilfswechselspannung vorgegebener Phasenlage durch rückwirkungsfreie Abtastung eines mit dem Wuchtkörper umlaufenden Aufzeichnungsträgers erzeugt wird, der eine sinusförmig modulierte Aufzeichnung enthält, deren Periode einer 360°-Drehung des Wuchtkörpers entspricht. Bei bekannten Auswuchtmaschinen dieser Art erfolgt die Abtastung des Wuchtkörpers photoelektrisch. Es bereitet aber gewisse Schwierigkeiten, bei photoelektrischer Abtastung des Wuchtkörpers sinusförmige Hilfswechselspannungen zu erzeugen. Solche braucht man aber, wenn man als Anzeigeinstrument ein Wattmeter benutzen will oder wenn man z. B. nach Art des Patentes 944899 eine direkte Anzeige der Phasenlage der Unwucht mittels eines Kreuzfeldmeßsystems erhalten will.
Bei bekannten photoelektrischen Abtastvorrichtungen wird auf dem Wuchtkörper eine Marke angebracht, die photoelektrisch abgetastet wird und bei jedem Durchgang einen Impuls erzeugt. Aus den so gewonnenen kurzzeitigen Impulsen wird in nachgeschalteten Siebkreisen durch Heraussieben der sehr stark vertretenen höheren Harmonischen eine Sinusspannung gemacht. Eine solche starke Siebung führt zu erheblichen Signalverlusten und kann schwer beherrschbare Phasenfehler zur Folge haben. Es ist ferner bekannt, auf dem Wuchtkörperumfang nicht nur schmale Marken anzubringen, sondern den Wuchtkörper in dem Bereich, in welchem die photoelektrische Abtastung erfolgt, auf einer Hälfte seines Umfanges dunkel und auf der anderen hell einzufärben. Die Photozelle liefert dann nicht nur kurzzeitige Impulse, sondern eine Rechteckspannung, aus welcher man durch Siebung eine Sinusspannung erzeugen kann. Man erhält damit dank höheren Aufwandes etwas bessere Ergebnisse als bei der Aufbringung von schmalen Marken. Im Grundsatz ist es jedoch nichts anderes, und die geschilderten Schwierigkeiten werden nur unzureichend vermieden, abgesehen davon, daß eine 1800-Einfärbung des Wuchtkörpers in vielen Fällen schwierig und nachteilig ist.
Es ist zur Erzeugung rein sinusförmiger Hilfsspannungen durch photoelektrische Abtastung des Wuchtkörpers auch bekannt, eine sinusartige Verteilung von schwarzen und weißen Flächen auf dem Umfang des Wuchtkörpers vorzusehen. Es bietet in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten, die Schwärzung so zu graduieren, daß bei photoelektrischer Abtastung eine genau sinusförmige Ausgangsspannung entsteht. Man muß dabei mit Druckverfahren oder Schablonen arbeiten. Ob das erhaltene Signal in der Praxis dann hinreichend sinusförmig ist und nicht doch noch einer Siebung bedarf, erscheint zweifelhaft.
Aus diesem Grunde ist eine Anordnung vorgesehen worden, bei der von der photoelektrisch erzeugten Rechteckspannung nach Verstärkung ein Synchronmotor gespeist und von diesem ein Generator angetrieben wird, welcher die Hilfswechselspannung liefert. Das erfordert natürlich einen unerwünscht hohen Aufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Schwierigkeiten durch rückwirkungsfreie Abtastung des Wuchtkörpers Hilfswechselspannungen rein sinusförmiger Gestalt zu erzeugen.
Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein magnetischer Aufzeichnungsträger mit zwei Spuren vorgesehen ist, der an einem entsprechenden Tastkopf vorbeiläuft, daß die eine Spur eine reine Trägerfrequenz und die andere eine Trägerfrequenz mit sinusförmiger Modulation enthält und daß dem Tastkopf ein Demodulator zur Erzeugung der sinusförmigen Hilfswechselspannung nachgeschaltet ist.
Im Gegensatz zu den ersterwähnten Anordnungen wird bei der erfindungsgemäßen magnetischen Abtastung nicht ein impuls- oder rechteckförmiges Signal von der Umlauffrequenz erzeugt, das erst durch Sieb-oder andere Mittel in eine Sinusspannung umgewandelt wird. Vielmehr sind die Abtastmittel von vornherein so ausgebildet, daß sie ein rein sinusförmiges Signal mit der Umlauffrequenz liefern, und das ist bei einer magnetischen Abtastung im Gegensatz zu einer photoelektrischen ohne sonderlichen Aufwand möglich.
Es ist eine Vorrichtung zur Messung der Torsion einer Welle bekannt, bei der zwei Tonspuren auf Scheiben an den Enden der Welle vorgesehen sind, die eine relativ hohe Frequenz eingeprägt erhalten.
Durch diese hohe Frequenz machen sich schon kleine Verwindungen der Welle als starke Verschiebungen der abgetasteten Signale bemerkbar, so daß man eine relativ genaue und empfindliche Torsionsmessung durchführen kann. Um solche Dinge geht es bei der Erfindung nicht. Es gilt nicht, durch hohe eingeprägte Frequenzen eine genaue Verwindungs-, also Winkelmessung, vorzunehmen. Vielmehr geht es bei der Erfindung um die Form der Spannung, auf die es bei der vorbekannten Torsionsmessung gar nicht ankommt. Das eingeprägte Sinussignal entspricht einer 360°-Drehung des Wuchtkörpers, so daß man eine genau sinusförmige Hilfswechselspannung erhält, unabhängig davon, mit welcher Drehzahl der Wuchtkörper umläuft.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren schematisch dargestellt und im folgenden beschrieben.
Mit 1 (F i g. 1) ist ein Wuchtkörper bezeichnet, der in Lagern 2, 3 umläuft. Um den Wuchtkörper 1 ist ein Magnettonband 4 mit zwei Spuren 4 a und 4 b herumgelegt, von denen die eine, 4 a, eine reine Trägerfrequenz enthält. Die andere, 4 b, enthält diese Trägerfrequenz sinusförmig frequenzmoduliert. Das Tonband 4 läuft an einem entsprechenden Tastkopf 5 üblicher Bauart vorbei, und die beiden von diesem gelieferten Spannungen werden über einen ebenfalls in der Tonbandgerätetechnik üblichen Zweikanalverstärker 6 einem Demodulator 7 zugeführt, welcher eine sinusförmige Hilfswechselspannung entsprechend der Frequenzmodulation der Spur 4 b liefert. Diese steuert über phasenschiebende Kreuzglieder 8 einen phasenempfindlichen Gleichrichter 9.
In den Lagerebenen des Wuchtkörpers 1 sind piezoelektrische ElementelO, 11 vorgesehen. Diese liefern Meßspannungen nach Maßgabe der in den Lagerebenen wirksamen Unwuchtkräfte. Die Spannungen werden zwecks Restmomentenausgleichs einer üblichen Spannungsteileranordnung 12 zugeführt. Die so erhaltene Meßwechselspannung liegt über einen Verstärker 13 mit quadratisch abfallendem Frequenzgang (von2) an dem phasenempfindlichen Gleichrichter 9 an. Die von diesem gelieferte Spannung wird durch ein Gleichstrominstrument 14 angezeigt.
Zur Anzeige der Phasenlage der Unwucht ist nach Art des Patentes 944 899 ein Kreuzfeldmeßsystem 15 vorgesehen, an dessen Feldwicklungen die Hilft wechselspannung und eine durch ein entsprechendes System 16 erzeugte um 90" dazu phasenverschobene zweite Hilfswechselspannung anliegt. Der stark gedämpften Drehspule des Systems 15 wird die Ausgangsspannung des Verstärkers 13 zugeführt.
F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem statt des Gleichstrominstruments 14 mit dem Gleich. richter 9 ein Wattmeter 17 vorgesehen ist.
Statt eines Tonbandes kann man auch einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger vorsehen, der auf die Stirnfläche oder die Wellenstümpfe der Wuchtkörper aufgebracht wird. Dies dürfte in vielen Fällen von Vorteil sein, weil man dabei von den Abmessungen des Wuchtkörpers unabhängig ist. Statt mit einer Frequenzmodulation kann man natürlich auch mit einer Amplituden- oder Phasenmodulation arbeiten.
Durch geeignete Bemessung der Schaltglieder8, 13 kann man erreichen, daß die Anzeige von der Drehzahl des Wuchtkörpers unabhängig wird. Man kann dann also den Wuchtkörper irgendwie antreiben und dann auslaufen lassen und erhält dabei eine konstante direkte Anzeige von Größe und Phasenlage der Unwucht.

Claims

Patentansprüche: 1. Auswuchtmaschine, bei welcher eine mit dem Wuchtkörperumlauf synchrone Hilfswechselspannung vorgegebener Phasenlage durch rückwirkungsfreie Abtastung eines mit dem Wuchtkörper umlaufenden Aufzeichnungsträgers erzeugt wird, der eine sinusförmig modulierte Aufzeichnung enthält, deren Periode einer 3600-Drehung des Wuchtkörpers entspricht, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß ein magnetischer Aufzeichnungsträger mit zwei Spuren vorgesehen ist, der an einem entsprechenden Tastkopf vorbeiläuft, daß die eine Spur eine reine Trägerfrequenz und die andere eine Trägerfrequenz mit sinusförmiger Modulation enthält und daß dem Tastkopf ein Demodulator zur Erzeugung der sinusförmigen Hilfswechselspannung nachgeschaltet ist.
2. Auswuchtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger von einem um den Wuchtkörper herumgelegten Tonband gebildet wird.
3. Auswuchtmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger scheibenförmig ausgebildet und auf die Stirnfläche oder die Wellenstümpfe der Wuchtkörper aufgebracht ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 872 665; französische Patentschriften Nr. 1 134 343, 1172137.