DE1270303B

DE1270303B - Balancing machine

Info

Publication number: DE1270303B
Application number: DE19601270303
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hack
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1960-09-13
Filing date: 1960-09-13
Publication date: 1968-06-12

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
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GOImGOIm

Deutschem.: 42 k-33German: 42 k-33

1270 303
P 12 70 303.6-52
13. September 1960
12. Juni 19681270 303
P 12 70 303.6-52
September 13, 1960
June 12, 1968

Dien Erfindung bezieht sich auf eine Auswuchtmaschine, bei der der zu ermittelnden Unwucht eines rotierenden Körpers eine bekannte Schwingungserregung überlagert wird und der Quotient aus der Summe von überlagerter Schwingung und Unwucht-Schwingung zur Unwuchtschwingung allein gebildet wird.The invention relates to a balancing machine, in the case of the unbalance of a rotating body to be determined, a known vibration excitation is superimposed and the quotient of the sum of superimposed oscillation and unbalance oscillation is formed for unbalance vibration alone.

Diese Anordnung ist zweckmäßig für Auswuchtmaschinen, die in nur einer Ebene die Unwucht mit Hilfe einer bekannten Schwingungserregung ermitteln. Bei Wuchtkörpern, die in einer Auswuchtmaschine in mehreren Ebenen bei überkritischen Drehzahlen geprüft werden, mißt man die Unwucht im allgemeinen an den Ausschlägen der schwingfähigen Wuchtkörperlager während des Meßlaufs. Dabei pendelt der Wuchtkörper um den der Unwucht zugeordneten Schwingungsmittelpunkt, so daß ein Ausschlag des linken Wuchtkörperlagers zwangläufig einen Ausschlag am rechten Lager, beispielsweise in entgegengesetzter Richtung, hervorruft. Durch Messung und Vergleich der Größen dieser beiden Ausschläge läßt sich die Lage des Schwingungsmittelpunktes im Wuchtkörper bestimmen. Diese Kenntnis ist notwendig, damit die gegenseitige Beeinflussung der in den Lagern wirkenden Unwuchtstörkräfte in irgendeiner Weise eliminiert und restmomentfreie Unwuchtmeßergebnisse erhalten werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe wurde zunächst ein mechanischer Rahmen vorgeschlagen. Jetzt ist es üblicher, die Größe der Störeinflüsse durch Tarierläufe, bei denen bekannte Unwuchten angesetzt werden, möglichst genau festzustellen und durch die sogenannte elektrische Rahmenschaltung aus der Unwuchtanzeige zu entfernen.This arrangement is useful for balancing machines that have the unbalance in only one plane Determine with the help of a known vibration excitation. For balancing bodies that are in a balancing machine are checked in several levels at supercritical speeds, one measures the imbalance generally at the deflections of the vibratory balancing body bearings during the measurement run. Included the balancing body oscillates around the center of oscillation assigned to the unbalance, so that a deflection of the left balancing body bearing inevitably causes a rash on the right bearing, for example in opposite direction. By measuring and comparing the magnitudes of these two deflections the position of the center of oscillation in the balancing body can be determined. This knowledge is necessary so that the mutual influence of the imbalance disturbance forces acting in the bearings in eliminated in some way and residual torque-free unbalance measurement results can be obtained. To the A mechanical frame was initially proposed to solve this problem. Now it is more common that Size of the interference caused by taring runs in which known imbalances are applied, if possible can be precisely determined and closed by the so-called electrical frame circuit from the unbalance display remove.

Es ist auch vorgeschlagen worden, den in einer Wuchtmaschine liegenden Körper mit seinen Lagern ohne Einwirkung der im Körper etwa vorhandenen Unwucht, also im Stillstand, in Schwingung zu versetzen und das Größenverhältnis der dadurch hervorgerufenen Lagerausschläge festzustellen, um damit eine für das richtige Unwuchtmeßergebnis notwendige Eichung vornehmen zu können.It has also been proposed that the body and its bearings are located in a balancing machine without the effect of any imbalance in the body, i.e. at a standstill, to make it vibrate and to determine the size ratio of the bearing deflections caused thereby in order to thereby to be able to carry out a calibration necessary for the correct unbalance measurement result.

Ziel der Erfindung ist es, die für die Einebenwuchtung ausreichende Maschine so weiterzubilden, daß sie für Mehrebenenwuchtung geeignet ist und die restmomentfreien Meßergebnisse auf einfachere Weise, vor allem ohne Tarierläufe, bezogen auf die Lagerebenen oder auf ausgewählte Wuchtkörperstellen, wo ein Ausgleich vorhandener Unwucht mit Vorteil vorgenommen werden kann, erhalten werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schwingungsmessung in zwei Ebenen in jeder Ebene AuswuchtmaschineThe aim of the invention is to further develop the machine which is sufficient for unbalancing so that it is suitable for multi-level balancing and the residual torque-free measurement results in a simpler way, especially without taring runs, based on the storage levels or on selected balancing body locations, where existing imbalance can advantageously be compensated for. The invention is characterized in that with a vibration measurement in two planes in each plane Balancing machine

Anmelder:Applicant:

Carl Schenck Maschinenfabrik G. m. b. H.,Carl Schenck Maschinenfabrik G. m. B. H.,

6100 Darmstadt, Landwehrstr. 556100 Darmstadt, Landwehrstr. 55

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Heinrich Hack, 6100 DarmstadtHeinrich Hack, 6100 Darmstadt

von einem ersten Umformer die resultierenden Schwingungen der Unwucht und des Unwuchteinflusses der anderen Ebene, von einem zweiten Umformer die resultierenden Schwingungen von Unwucht, Unwuchteinfluß der anderen Ebene, bekannte Erregung und Einfluß der bekannten Erregung der anderen Ebene in elektrische Spannungsgrößen umgeformt werden, daraus die Einflußgröße der bekannten Erregung der anderen Ebene gewonnen und der Quotient aus dieser und der bekannten Erregung gebildet wird und mit der Unwuchtgröße der anderen Ebene multipliziert wird und aus diesem Produkt und der vom ersten Umformer gewonnenen Spannung die Differenz gebildet wird, die als Maß für die zu ermittelnde Unwucht pro Ebene einen Meß-, Anzeige- oder einem durch Steuerung des Ausgleichsvorganges dienenden Gerät zugeführt wird. Die Anteile können nämlich durch Differenzbildung miteinander verglichen werden und dabei eine Aussage über die unbekannte Unwucht vermitteln. Die Gleichungen (5) und (6) in der folgenden Beschreibung geben an, wie aus dem Größenverhältnis dieser beiden Schwingbewegungen, die auf Unwucht und zusätzlicher Erregung beruhen, sich die gesuchte Größe für den notwendigen Unwuchtausgleich ohne Schwierigkeit ermitteln läßt. Dafür sind einfache, selbsttätige Mittel anwendbar. Wichtig ist, daß mit Hilfe der Erfindung diejenigen Faktoren bestimmt bzw. beim Meßvorgang ausgeschaltet werden können, die auf die Unwuchtanzeige Einfluß haben, nämlich insbesondere die Masse und ihre Verteilung längs der Drehachse des Wuchtkörpers, ferner daß die Unwuchtgröße direkt erkennbar wird, und schließlich die Einheit, in der die Unwucht gemessen werden soll, durch die Einstellbarkeit der künstlichen Erregung nach Belieben gewählt werden darf.the resulting vibrations of the imbalance and the imbalance influence from a first converter the other level, the resulting vibrations of imbalance, the influence of imbalance by a second converter the other level, known arousal and influence of the known arousal of the other Level are transformed into electrical voltage quantities, from this the influencing quantity of the known excitation the other level and the quotient is formed from this and the known excitation and is multiplied by the unbalance size of the other plane and from this product and that of first converter obtained voltage the difference is formed as a measure of the to be determined Imbalance per level a measuring, display or one serving by controlling the compensation process Device is fed. This is because the proportions can be compared with one another by forming the difference and convey a statement about the unknown imbalance. The equations (5) and (6) in the following description indicate how from the size ratio of these two oscillating movements, which are based on imbalance and additional excitation, the size you are looking for for the necessary Imbalance compensation can be determined without difficulty. There are simple, automatic means for doing this applicable. It is important that those factors are determined with the aid of the invention or during the measuring process can be switched off that have an influence on the unbalance display, namely in particular the Mass and its distribution along the axis of rotation of the balancing body, also that the unbalance size is direct becomes recognizable, and finally the unit in which the unbalance is to be measured, through the adjustability artificial excitation can be chosen at will.

Es ist zweckmäßig, die Vorrichtung für die zusätzliche Wuchtkörpererregung schwingfähig anzuordnen. Sie kann beispielsweise von elektromagnetischer ArtIt is expedient to arrange the device for the additional balancing body excitation so that it can vibrate. For example, it can be of an electromagnetic type

809 559/220809 559/220

sein, die dem Wuchtkörper während des Meßlaufs Schwingungen gewünschter Größe und Richtung erteilt. be that gives the balancing body vibrations of the desired size and direction during the measurement run.

Zur eingehenderen Erläuterung der Erfindung und ihrer kennzeichnenden Merkmale sowie ihrer theoretischen Grundlagen und praktischen Verwirklichung dienen die schematischen Abbildungen.For a more detailed explanation of the invention and its characteristic features as well as its theoretical The schematic illustrations serve the basics and practical implementation.

Abb. 1 und 2 geben als Beispiel die Ansicht eines walzenförmigen Wuchtkörpers in schwingfähigen Lagern einer im übrigen nicht gezeichneten Auswuchtmaschine wieder;Fig. 1 and 2 give the view of one as an example cylindrical balancing body in vibratory bearings of an otherwise not shown balancing machine again;

A b b. 3 deutet die Konstruktion der Brückenständer in Seitenansicht für Wuchtkörperlager an, mit denen Aufwuchtmaschinen zur Durchführung der Erfindung versehen sein können;A b b. 3 indicates the construction of the bridge stand in side view for balancing body bearings, with which balancing machines can be provided for carrying out the invention;

A b b. 4 zeigt, wie sich die zusätzliche Erregung eines Wuchtkörperauflagers herbeiführen läßt;A b b. 4 shows how the additional excitation of a balancing body support can be brought about;

A b b. 5 ist ein Schaltschema für die erfindungsgemäße automatische Unwuchteinrichtung;A b b. Fig. 5 is a circuit diagram for the automatic imbalance device according to the invention;

A b b. 6 zeigt diagrammartig, daß die zusätzliche ao Erregung von den Lagerebenen in die Unwuchtausgleichsebenen oder -stellen des Wuchtkörpers verlegbar ist.A b b. 6 shows diagrammatically that the additional ao Excitation can be moved from the bearing levels to the unbalance compensation levels or points of the balancing body is.

Der walzenförmige Wuchtkörper 1 liegt gemäß Abb. 1 mit seinem Zapfen in den bei überkritisch betriebenen Auswuchtmaschinen üblichen, z. B. durch Federn 3, schwingfähigen Auflagern 2 α und 2b. Die Federkonstanten der die beiden Auflager abstützenden Federn 3 seien jeweils so gewählt, daß die Eigenfrequenz jedes Auflagers unterhalb der Wuchtkörpermeßfrequenz liegt. Beim Meßlauf bewirke eine Unwucht 4 des Wuchtkörpers 1 in der Lagerebene E2a einen Ausschlag 5 gewisser Größe und in der LagerebeneE2b einen Ausschlage kleinerer Art in entgegengesetzter Richtung. Die Verbindungslinie der Spitzen beider Unwuchtvektoren 5 und 6 schneide die Drehachse 8 des Körpers 1 im Punkt 7. Die Lage dieses Schwingungsmittelpunktes, der in Ruhe verbleibt, hängt von der Lage des Angriffspunktes der Unwucht 4 am Wuchtkörper ab.The roller-shaped balancing body 1 is shown in Fig. B. by springs 3, vibratory supports 2 α and 2b. The spring constants of the springs 3 supporting the two supports are each chosen so that the natural frequency of each support is below the balancing body measurement frequency. During the measuring run, an imbalance 4 of the balancing body 1 in the bearing plane E2a causes a deflection 5 of a certain size and in the bearing plane E2b a deflection of a smaller kind in the opposite direction. The line connecting the tips of the two unbalance vectors 5 and 6 intersects the axis of rotation 8 of the body 1 at point 7. The position of this center of oscillation, which remains at rest, depends on the position of the point of application of the unbalance 4 on the balancing body.

A b b. 2 veranschaulicht die in den Auflagerebenen EZa und E2b des Wuchtkörpers 1 angreifenden Kraftvektoren, die durch elektrische Spannungswerte charakterisiert sein können, wie es bei elektrisch messenden Auswuchtmaschinen allgemein üblich ist. In der Beschreibungseinleitung ist bereits dargelegt worden, daß während eines Meßlaufs der Wuchtkörper teils Unwuchtkräfte, teils Kräfte einer besonderen Erregung auftreten. Letztere erzeugt ein Erreger, für den an Hand der A b b. 3 und 4 ein Beispiel beschrieben wird.A b b. 2 illustrates the force vectors acting in the support planes EZa and E2b of the balancing body 1, which force vectors can be characterized by electrical voltage values, as is generally customary in electrically measuring balancing machines. In the introduction to the description it has already been stated that during a measurement run of the balancing bodies partly unbalanced forces and partly forces of a particular excitation occur. The latter generates a pathogen for which on the basis of A b b. 3 and 4 an example is described.

Gemäß A b b. 2 greifen am linken und rechten Auflager in den Ebenen E2a und E2b die Unwuchtkräfte, dargestellt durch die Vektorenkomponenten UL und UR, an, die genau ermittelt werden sollen. Die Vektoren EL und ER stellen die zusätzliche Erregung von bestimmter Größe in bestimmter Richtung des linken bzw. rechten Wuchtkörperauflagers dar. Die Vektoren UL' und UR' sind die Meßgrößen derjenigen Unwuchtkräfte, die gemäß den Darlegungen zur A b b. 1 am gegenüberliegenden Lager auftreten. UL verursacht demgemäß den Vektor UL' in der Ebene E2b und UR den Vektor UR' in der Ebene E 2 a. EL' und ER' sind die entsprechenden Beeinflussungen durch die besondere Erregung in bestimmter Größe und Richtung. Die jeweiligen Größen dieser Vektoren werden auf übliche Weise, z. B. durch elektrodynamische Schwingungsaufnehmer, etwa von Tauchspulentyp Π bis Γ 4, in entsprechende elektrische Spannungen umgewandelt. Tl ist der Wandler für die Vektoren UL und UR', Ί2 mißt die Summe UL bis ER', Γ3 mißt UR + UL' und Γ4 die Summe UR bis EL'. Wenn die vom Wandler Tl erzeugte elektrische Spannung von der des Wandlers T 2 elektrisch subtrahiert und ebenso für die Wandler Γ 3 und Γ 4 verfahren wird, und zwar jedesmal unter Berücksichtigung der vorhandenen Phasenlagen, dann wird dadurch meßtechnisch ein Zustand erreicht, als ob ein unwuchtfreier Körper vorhanden sei. In mathematischer Formel ausgedrückt, bedeutet dies:According to A b b. 2, the imbalance forces, represented by the vector components UL and UR, act on the left and right supports in planes E2a and E2b , which are to be precisely determined. The vectors EL and ER represent the additional excitation of a certain size in a certain direction of the left and right balancing body support. The vectors UL ' and UR' are the measured variables of those imbalance forces that, according to the explanations for A b b. 1 occur at the opposite bearing. Accordingly, UL causes the vector UL ' in the plane E2b and UR the vector UR' in the plane E 2 a. EL ' and ER' are the corresponding influences by the special excitation in a certain size and direction. The respective sizes of these vectors are determined in a conventional manner, e.g. B. by electrodynamic vibration sensors, such as moving coil type Π to Γ 4, converted into corresponding electrical voltages. Tl is the converter for the vectors UL and UR ', Ί2 measures the sum UL to ER', Γ3 measures UR + UL ' and Γ4 the sum UR to EL'. If the electrical voltage generated by the transducer T1 is electrically subtracted from that of the transducer T 2 and the same procedure is used for the transducers Γ 3 and Γ 4, each time taking into account the existing phase positions, then a state is achieved in terms of measurement as if an unbalance-free one Body is present. Expressed in mathematical formula, this means:

beziehungsweiserespectively

UL+ EL + VR' + ER' - (UL + UR!) =EL + ER'. UR+ ER + UU + EL' - (UR + UU) = ER + EU. UL + EL + VR '+ ER' - (UL + UR!) = EL + ER '. UR + ER + UU + EL ' - (UR + UU) = ER + EU.

Die Vektoren EL und ER entsprechen der voreingestellten Erregungskraft, sind also ihrer Größe nach bekannt. Es ergibt sich somit, wenn Π bis Γ 4 jetzt als Meßgrößen eingeführt werden:The vectors EL and ER correspond to the preset excitation force, so their size is known. It thus results if Π to Γ 4 are now introduced as measured variables:

72 — Tl - EL = ER' (3)72 - Tl - EL = ER ' (3)

Γ4 - Γ3 - ER = EU. (4)Γ4 - Γ3 - ER = EU. (4)

Es verhalten sichIt behave

UL: UU' = EL: EU (5) UL: UU '= EL: EU (5)

UR: UR' = ER:ER'. (6) Daraus folgt: UR: UR '= ER: ER'. (6) It follows from this:

UL= UL'~ (7) und UL = UL '~ (7) and

UR= UR'. ^L. (8) UR = UR '. ^ L. (8th)

6565

Wie dies schaltungstechnisch ausgeführt werden kann, ist aus A b b. 5 und ihrer Beschreibung zu entnehmen. How this can be carried out in terms of circuitry is shown in A b b. 5 and its description.

5555

60 Zur Erläuterung eines Maschinenbeispiels für die Ausführung des erfindungsgemäßen Meßverfahrens dienen die schematischen A b b. 3 und 4. 60 The schematic A b b serve to explain an example of a machine for carrying out the measuring method according to the invention. 3 and 4.

Eine komplette Wuchtmaschine darzustellen erübrigt sich, da sie von den bisherigen Ausführungen nicht abzuweichen braucht.It is not necessary to represent a complete balancing machine, since it differs from the previous versions need not deviate.

A b b. 3 zeigt deshalb nur die Seitenansicht einer festen Lagerständerbrücke 40 und deren Lager 30 ein Wuchtkörperzapfen 31 aufgenommen ist. Eine aus zwei schräggestellten, durch ein Zwischenstück 35 miteinander verbundenen Blattfederpaaren 33 und 34 und 37 und 38 hergestellte Abstützung trägt auf einer Traverse 30 α das Lager 30. Das untere Stützfederpaar 37 und 38 ist an dem Teil 36 der Lagerbrücke 40 befestigt. Die Stützfederpaare sind derart einander entgegengesetzt schräggestellt, daß der im Meßlauf befindliche Wuchtkörper sowohl vertikale wie auch horizontale Schwingungen auszuführen vermag. Die vertikalen Schwingbewegungen der Brücke werden über ein Abfühlorgan 39' auf den elektrodynamischen Schwingungsaufnehmer 39 übertragen, der dem Wandlern oder T 3 in Abb. 2 entspricht. DieA b b. 3 therefore only shows the side view of a fixed bearing pedestal bridge 40 and its bearings 30 a balancing body pin 31 is added. One of two inclined positions by means of an intermediate piece 35 interconnected leaf spring pairs 33 and 34 and 37 and 38 produced support carries on a Traverse 30 α the bearing 30. The lower pair of supporting springs 37 and 38 is on the part 36 of the bearing bracket 40 attached. The pairs of supporting springs are inclined opposite one another in such a way that the measurement run located balancing bodies capable of performing both vertical and horizontal vibrations. the vertical oscillating movements of the bridge are via a sensing element 39 'on the electrodynamic Vibration transducer 39 transmitted, which corresponds to the transducer or T 3 in Fig. 2. the

horizontalen Schwingbeweguiigen der Brücke nimmt der elektrodynamische Schwingungsaufnehmer 41 mit dem Abfühlorgan 42 auf (entspricht dem Wandler Tl oder TA in Abb. 2). Dem Wandler 41 gegenüber befindet sich der an einer Blattfeder 43 an der Lagerbrücke 40 schwingfähig befestigte Erreger 45 mit Übertragungsorgan 46 für die nach Größe und Richtung bestimmten Schwingungen. Dem Prinzip nach kann ein solcher Erreger wie durch A b b. 4 veranschaulicht, ausgeführt sein. Was für eine Erregerart benutzt wird, ist für die Verwirklichung des Erfindungsgedankens unerheblich.The electrodynamic oscillation pick-up 41 with the sensing element 42 records horizontal oscillating movements of the bridge (corresponds to the transducer T1 or TA in FIG. 2). Opposite the transducer 41 is the exciter 45 attached to a leaf spring 43 on the bearing bracket 40 such that it can vibrate, with a transmission element 46 for the vibrations determined in terms of magnitude and direction. In principle, such a pathogen as shown in A b b. 4 illustrated. What kind of pathogen is used is irrelevant for the realization of the inventive concept.

In Abb. 4 entspricht die Masse Ml auf der Feder 52 der schwingfähigen Masse des Gebildes 30 bis 38 in Abb. 3. Die andere Masse Ml auf der Feder 53 soll dem Aggregat 43 bis 45 entsprechen. Die beiden Massen Ml und Ml sind über die elektrisch erregbare magnetische Kraft der Spule 51 gekuppelt. Die Unwuchtkraft 55 des in der Auswuchtmaschine gelagerten Wuchtkörpers (Vektor UL oder UR) rotiert im Takt der Meßlauffrequenz um die Wuchtkörperachse α (Pfeil 55 α). Die zusätzliche Erregung mittels der elektromagnetisch arbeitenden Spule 51 erzeugt eine horizontal hin- und hergehende Kraft (Doppelpfeil 57). Bei gleicher Phasenlage addieren sich die Kräfte 55 und 57. Die Summenkraft wird von dem Aufnehmer 41 in Abb. 3 in elektrische Spannung gewandelt und kann hinsichtlich ihrer jeweiligen Größe an der Skala 56 angezeigt werden.In Fig. 4, the mass Ml on the spring 52 corresponds to the oscillating mass of the structure 30 to 38 in Fig. 3. The other mass Ml on the spring 53 should correspond to the assembly 43 to 45. The two masses Ml and Ml are coupled via the electrically excitable magnetic force of the coil 51. The unbalance force 55 of the balancing body (vector UL or UR) mounted in the balancing machine rotates around the balancing body axis α (arrow 55 α) in time with the measuring frequency. The additional excitation by means of the electromagnetically operating coil 51 generates a horizontally reciprocating force (double arrow 57). For the same phase position, the forces 55 and 57 add up. The total force is converted into electrical voltage by the transducer 41 in FIG. 3 and can be displayed on the scale 56 with regard to its respective size.

Die Wirkungsweise der geschilderten Anlageteile ergibt sich aus der Beschreibung des Schaltschemas gemäß A b b. 5. Die von einem üblichen Phasengeber 60 während der Meßläufe abgegebenen beiden Hilfswechselspannungen mögen um 90° phasenverschoben zueinander liegen und über den Umschalter 60 a und die Leitungen 61 und 62 mit je zwei elektrischen multiplikativen Elementen 63, 64 bzw. 65,66 verbunden sein. Die vom Wandlern abgegebene Wechselspannung wird über die Leitung 67 dem Element 65 und die vom Wandler Tl abgegebene Spannung über Leitung 68 dem Element 63 zugeführt. Die Spannung des Wandlers Γ 3 liegt über die Leitung 69 dem Element 66 und die Spannung des Wandlers Γ 4 über die Leitung 70 am Element 64. Direkt vom Phasengeber 60 werden über die Leitung 71 und die Verstärker 72 und 73 sowie die Leitungen 74 bzw. 75 die Spulen EL bzw. ER der zusätzlichen Erreger 45 an den Lagerständerbrücken 40 (A b b. 3) synchron und phasentreu zur Wuchtkörperfrequenz erregt. Die von den multiplikativ wirkenden Elementen 65 und 66 abgegebenen Spannungen werden über die Leitungen 76,77 den Verstärkern 78, 79 zugeführt und aus ihnen, galvanisch getrennt, zweimal entnommen. Über die Leitung 80 ist der eine Verstärkerausgang mit Element 63 so verbunden, daß sich die beiden Spannungen aus den Teilen 63 und 78 subtrahieren. Außerdem ist der Verstärker 78 über die Leitung 81 mit einer der Erregung (EL) entsprechenden Spannung zur Subtraktion verbunden, so daß über die Leitungen 82 und 83 dem dividierenden Element 84 der Betrag TI—TI—EL zuströmt. Über die Leitung 85 ist, wie erwähnt wurde, das Element 79 mit dem Element 64 verbunden und über die Leitung 86 mit der Erregung (ER), so daß zu dem dividierenden Element 89 über die Leitungen 87 und 88 der Betrag T4-T3—ER kommt. Über die Leitungen 90, 91 wird die Spannung (EL) auch dem Element 89 zugeführt, wodurch der Quotient
Γ4 - Γ3 - ER EL The mode of operation of the system parts described results from the description of the circuit diagram according to A b b. 5. The two auxiliary alternating voltages emitted by a conventional phase generator 60 during the measurement runs may be 90 ° out of phase with one another and be connected via the switch 60a and the lines 61 and 62 to two electrical multiplicative elements 63, 64 and 65, 66 respectively. The alternating voltage output by the transducer is fed to the element 65 via the line 67 and the voltage output by the transducer T1 is fed to the element 63 via the line 68. The voltage of converter Γ 3 is connected to element 66 via line 69 and the voltage of converter Γ 4 to element 64 via line 70. 75 the coils EL and ER of the additional exciter 45 on the bearing pedestal bridges 40 (A b b. 3) are excited synchronously and in phase with the balancing body frequency. The voltages emitted by the multiplicative elements 65 and 66 are fed to the amplifiers 78, 79 via the lines 76, 77 and taken from them twice, electrically isolated. One amplifier output is connected to element 63 via line 80 in such a way that the two voltages from parts 63 and 78 are subtracted. In addition, the amplifier 78 is connected via the line 81 to a voltage corresponding to the excitation (EL) for subtraction, so that the amount TI-TI-EL flows to the dividing element 84 via the lines 82 and 83. As mentioned, the element 79 is connected to the element 64 via the line 85 and to the excitation (ER) via the line 86, so that the amount T4-T3-ER to the dividing element 89 via the lines 87 and 88 comes. The voltage (EL) is also fed to the element 89 via the lines 90, 91, whereby the quotient
Γ4 - Γ3 - ER EL

gebildet werden kann. Über die Leitungen 92 und 93 gelangt die dem Wert (ER) entsprechende Spannung zum Element 84, so daß dort der Quotientcan be formed. The voltage corresponding to the value (ER) reaches element 84 via lines 92 and 93, so that there the quotient

Tl-Tl- EL ERTl-Tl- tbsp HE

entsteht. Der Quotient des Elementes 84 wird über die Leitungen 94,95 einem multiplizierenden Element 96 zugeführt. Die dem Betrag UR entsprechende Spannung wird über die Leitungen 97, 98 dem Element 96 zugeführt. Von der Ausgangsspannung des Elements 96 wird über die Leitungen 99,100 der Betrag Tl subtrahiert, so daß am Meßgerät 101 die der Unwucht UL entsprechende Spannung anliegt. Für die Unwucht UR verfährt man entsprechend. Der in Element 89 gebildete Quotient gelangt über die Leitungen 102,103 zum multiplizierenden Element 104. Die der Unwucht entsprechende Spannung wird über die Leitungen 105,106 ebenfalls dem Element 104 zugeführt. Über die Leitungen 107 und 108 wird der Betrag der Spannung T 3 subtrahiert und das Ergebnis zum Meßgerät 109 für die Unwucht UR geleitet.arises. The quotient of element 84 is fed to a multiplying element 96 via lines 94, 95. The voltage corresponding to the amount UR is fed to the element 96 via the lines 97, 98. The amount T1 is subtracted from the output voltage of the element 96 via the lines 99, 100, so that the voltage corresponding to the unbalance UL is applied to the measuring device 101. Proceed accordingly for the unbalance UR. The quotient formed in element 89 reaches the multiplying element 104 via lines 102, 103. The voltage corresponding to the imbalance is also fed to element 104 via lines 105, 106. The amount of the voltage T 3 is subtracted via the lines 107 and 108 and the result is sent to the measuring device 109 for the unbalance UR .

Bei der Messung der Unwucht in Komponenten zeigt das Gerät 101 den Betrag ULs, das ist der Wert der Unwucht im linken Wuchtkörperauflager in senkrechter Komponente, und das Gerät 109 den Betrag URs, das ist der Wert der Unwucht im rechten Wuchtkörperauflager in senkrechter Komponente, unmittelbar an. Nach Umlegung des Schalters 60 a werden die Beträge ULw und URw angezeigt (w = waagerechte Komponente).When measuring the unbalance in components, the device 101 shows the amount ULs, that is the value of the unbalance in the left balancing body support in the vertical component, and the device 109 the amount URs, that is the value of the unbalance in the right balancing body support in the vertical component, directly at. After switching switch 60 a , the amounts ULw and URw are displayed (w = horizontal component).

Für die polare Unwuchtmessung sind zwei übliche Phasengeber 60 mit drehbarem Stator vorgesehen. Wenn die Spule S die Erreger steuert, muß die waagerechte Komponente der Unwucht auf Null eingestellt werden, so daß in der senkrechten Komponente Unwucht und Erreger in Phase liegen.Two conventional phase sensors 60 with a rotatable stator are provided for polar unbalance measurement. When the coil S controls the exciter, the horizontal component of the unbalance must be set to zero so that the unbalance and the exciter are in phase in the vertical component.

Die restmomentfreie Unwuchtsmessung läßt sich mit den Mitteln der Erfindung auf jede beliebige Wuchtkörperebene oder -stelle beziehen, ähnlich wie es auf Auswuchtmaschinen mit unterkritischer Unwuchtmessung geschieht. Die Meßgeräte 101 und 109 können in Gramm-Ausgleichsgewicht oder anderen Maßeinheiten geeicht sein. Für die Transformation der Kräfte aus den Lagerebenen in die Ausgleichsebenen lassen sich Einrichtungen, wie sie beispielsweise aus der französischen Patentschrift 1 207 643 bekannt sind, mit Vorteil einsetzen.The unbalance measurement without residual torque can be applied to any desired using the means of the invention Relate balancing body level or point, similar to balancing machines with subcritical imbalance measurement happens. The gauges 101 and 109 can be in gram balance weight or other Units of measurement must be calibrated. For the transformation of the forces from the support levels into the compensation levels can be devices such as those from French patent specification 1 207 643 are known to use with advantage.

Es ist auch möglich, die Kräfte der künstlichen Erregung, von denen die Vektoren EL und ER herrühren, entsprechend ihren Abständen α bzw. b von den Ausgleichsebenen oder -stellen des Wuchtkörpers (A b b. 6) und dem Abstand d der Meßstellen voneinander einzustellen und auf diese Weise eine resultierende Erregungswirkung E_Result zu erzielen, die ein Erreger in einer Ausgleichsebene hervorbringt.It is also possible to adjust the forces of artificial excitation, from which the vectors EL and ER originate, according to their distances α and b from the compensation planes or points of the balancing body (A b b. 6) and the distance d of the measuring points from one another and in this way to achieve a resulting excitation effect E _Result , which an exciter produces in a compensation plane.

Claims

Patent claims:

1. Balancing machine in which the unbalance of a rotating body to be determined is a known vibration excitation is superimposed

and the quotient of the sum of superimposed vibration and unbalance vibration for Unbalance vibration is formed alone, characterized in that at one Vibration measurement in two planes in each plane by a first transducer the resulting Vibrations of the imbalance and the imbalance influence of the other level, the resulting vibrations from a second converter of imbalance, the imbalance influence of the other level, known excitation and influence of the known Excitation of the other level can be transformed into electrical voltage quantities, from it the influencing variable of the known excitation of the other level is obtained and the quotient is derived from it this and the known excitation is formed and with the unbalance size of the other level is multiplied and from this product and the voltage obtained by the first converter the difference is formed as a measure for the imbalance to be determined per level Measuring, display or a device used to control the compensation process supplied will.

2. Balancing machine according to claim 1, characterized in that the known vibration excitation is adjustable.

3. Balancing machine according to claim 1 or 1 and 2, characterized in that the for the Vibration excitation provided device (45, Sl) is arranged to vibrate.

4. balancing machine according to claim 1 with phase encoder for polar unbalance measurement, characterized characterized in that a plurality of phase sensors is provided.

5. balancing machine according to claim 1, characterized in that with the help of a Changeover switch the horizontal and vertical components of the unbalance per level can be displayed separately.

Considered publications:
German patents No. 839 563, 880 509,
887276;

German Auslegeschrift No. 1044 531;
French Patent No. 1201955;
British Patent No. 828,613;
Swiss patent specification No. 260 390.

For this purpose 2 sheets of drawings