DE1573761B2

DE1573761B2 - Arrangement for determining the unbalance position for balancing machines

Info

Publication number: DE1573761B2
Application number: DE19651573761
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Reutlinger; Horst Vonderschmidt
Original assignee: Reutlinger & Soehne Dr
Current assignee: Reutlinger & Soehne Dr
Priority date: 1965-02-12
Filing date: 1965-02-12
Publication date: 1970-07-16
Also published as: DE1573761A1

Description

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Die Feststellung der Unwuchtlage bei Auswucht- nächst einer Torschaltung zugeführt und von dieser maschinen ist in den Fällen nicht mit besonderen ein konstanter Gleichstrom ein- und ausgeschaltet, so Schwierigkeiten verbunden, in denen der Antrieb des daß die erzeugten Rechteckimpulse in ihrer Zeitdauer Prüflings, dessen Unwucht zu bestimmen ist, über einem Umlauf des Prüflings entsprechen. Diese eine starre Kupplung erfolgt. Es kann dann leicht 5 Rechteckimpulse dienen dann weiter zur Steuerung über diese Kupplung zugleich eine Abtasteinrichtung von Sägezahngeneratoren zur Erzeugung sägezahnfür die Unwuchtlage, z. B. in Form einer kleinen förmiger Wechselspannungen, die in ihrer Frequenz Wechselstrommaschine, angetrieben werden. Die der Umlauffrequenz des Prüflings entsprechen. Phasenlage der von dieser Wechselstrommaschine Schließlich werden diese sägezahnförmigen Wechselabgenommenen Wechselspannung wird mit derjenigen io spannungen in sinusförmige Wechselspannungen umder vom Unwuchtgeber gelieferten Wechselspannung geformt.The determination of the unbalance position when balancing is next fed to a gate circuit and from this machines is switched on and off in the cases not with special a constant direct current, so Difficulties associated with driving the that the generated square-wave pulses in their duration Test object, the unbalance of which is to be determined, correspond to one revolution of the test object. These a rigid coupling takes place. 5 square-wave pulses can then easily be used for control purposes Via this coupling at the same time a scanning device for sawtooth generators for generating sawtooth for the unbalance position, e.g. B. in the form of a small shaped AC voltages, which in their frequency Alternating current machine. Which correspond to the rotational frequency of the test item. Phasing of the alternating current machine. Finally, these sawtooth-shaped alternations are removed AC voltage is converted into sinusoidal AC voltages with those io voltages alternating voltage supplied by the unbalance encoder.

verglichen, und daraus kann die Unwuchtlage be- Es ist eine weitere Anordnung mit einer Abtaststimmt werden. Dies geschieht z. B. bei der watt- vorrichtung für eine auf dem Prüfling angebrachte metrischen Methode, indem man die beiden Span- Marke bekanntgeworden, die den Vorteil eines relanungen einem Dynamometer zuführt. 15 tiv geringen elektronischen Aufwandes besitzt. Beicompared, and from this the unbalance position can be determined. Another arrangement with a scanning is correct will. This happens e.g. B. in the watt device for a device attached to the test object metric method by using the two span marks, which has the advantage of a relanungen feeds a dynamometer. 15 tiv little electronic effort has. at

Schwieriger ist das Problem der Unwuchtlagen- dieser Anordnung ist eine Torschaltung sowohl an bestimmung bei solchen Auswuchteinrichtungen, bei die Abtasteinrichtung für die Marke als auch an denen der Antrieb des Prüflings nicht durch starre den Unwuchtgeber angeschlossen, und zwar derart, Kupplungen erfolgt. In diesem Fall verbietet sich daß die von beiden abgenommenen Impulse für die auch meist der Anschluß einer Wechselstrom- ao Lage der Marke und der Unwucht einen konstanten maschine zur Bestimmung der Unwuchtlage. Es han- Gleichstrom nacheinander ein- und ausschalten und delt sich hier meist um solche Auswuchtmaschinen, daß der Mittelwert des so geschalteten Gleichstromes bei denen der Prüfling über umlaufende endlose Bän- bzw. eine entsprechende Spannung als Maß für die der angetrieben wird. In diesen Fällen würden die Unwuchtlage Anzeigeeinrichtungen oder Steuerein-Vorteile dieses Antriebes, nämlich den Prüfling sehr 25 richtungen zugeführt ist. Diese Anordnung hat neben schnell auswechseln zu können, durch eine zusatz- dem bereits erwähnten geringen elektronischen Aufliche Ankupplung einer Abtasteinrichtung für die wand den Vorteil, daß sie die Lage der Unwucht Unwuchtlage verlorengehen. Man ist daher in diesen gegenüber der auf dem Prüfkörper angebrachten Fällen dazu übergegangen, auf dem Prüfling eine Marke unmittelbar als elektrischen Strom oder Spanabtastbare Marke anzubringen, der gegenüber die 30 nung wiedergibt. Bei derartigen Einrichtungen kann Lage der Unwucht bestimmt wird. Als eine solche es vorkommen, daß die Unwuchtmeßspannung nicht Marke kommt in erster Linie eine optisch abtastbare nur die zu messende rein aus der Unwucht resultie-Marke, z. B. ein heller oder dunkler Strich, auf dem renden drehzahlfrequenten Anteile enthält, sondern Prüfling in Frage. Aber auch elektrisch oder magne- auch nicht drehzahlfrequente Anteile, die beispielstisch abtastbare Marken sind brauchbar. 35 weise durch benachbart aufgestellte unruhig laufendeThe problem of the unbalance positions is more difficult - this arrangement is a gate circuit on both determination in such balancing devices, in the scanning device for the mark as well as on to which the drive of the test object is not connected by rigid unbalance transducers, in such a way that Couplings takes place. In this case it is forbidden that the pulses taken from both for the also usually the connection of an alternating current ao position of the mark and the unbalance a constant machine for determining the unbalance position. You can switch direct current on and off one after the other and This mostly concerns such balancing machines that the mean value of the direct current switched in this way in which the test object has a circulating endless ribbon or a corresponding tension as a measure for the that is driven. In these cases, the unbalance position would be display devices or control units this drive, namely the test object is fed very 25 directions. This arrangement has besides to be able to replace it quickly, thanks to an additional small amount of electronic equipment that has already been mentioned Coupling a scanning device for the wall has the advantage that it determines the location of the unbalance Unbalance position get lost. One is therefore in these opposite the one attached to the test specimen Cases went over to a mark on the test item directly as an electric current or chip-scannable To apply a mark that reflects the statement on the opposite side. With such facilities can Location of the unbalance is determined. As such it happens that the unbalance measurement voltage does not The mark is primarily an optically scannable only the one to be measured purely from the imbalance result mark, z. B. contains a lighter or darker line on the renden speed-frequency components, but DUT in question. But also electrical or magnetic - also non-speed-frequency components, which are exemplary Scannable marks are useful. 35 wise by unsteadily set up next to one another

Sehr einfach gestaltet sich die Feststellung der Maschinen einwandern und das Meßergebnis ver-Unwuchtlage beim Vorhandensein einer optisch fälschen können. Um diese parasitären Störspannunsichtbaren Marke mit dem sogenannten stroboskopi- gen auszuschalten, ist es bekannt, zwischen den Unschen Verfahren. Bei diesem Verfahren wird durch wuchtmeßgeber und die die Unwuchten anzeigenden den Unwuchtgeber eine Lichtblitzlampe zum Auf- 40 Organe ein Filter zwischenzuschalten, das nur die blitzen gebracht, und aus der Lage der Marke auf drehzahlfrequenten Anteile passieren läßt und dem Prüfling im Augenblick der Beleuchtung durch Wechselspannungen anderer Frequenz unterdrückt, den Lichtblitz kann auf die Lage der Unwucht ge- Diese Filter sind elektrische Resonanzkreise, deren schlossen werden. Es ist jedoch nicht einfach, diese Eigenfrequenz in der Regel abstimmbar gehalten ist. nur optisch wahrnehmbare Phasenbeziehung zu spei- 45 Resonanzkreise aber sind mit dem Nachteil behaftet, ehern, so daß dieses Verfahren insbesondere für daß sie im Bereich ihrer Resonanzfrequenz eine drehautomatische Ausgleichseinrichtungen nicht geeignet zahlabhängige Phasenverschiebung bewirken. Desist, halb werden bei derartigen mit Filtern für parasitäre Es sind deshalb auch schon Anordnungen geschaf- Schwingungen ausgerüsteten Auswuchtmaschinen entfen worden, um mit auf dem Unwuchtkörper ange- 5° weder die Drehzahlen mit besonderen Einrichtungen brachten Marken ein wattmetrisches Verfahren zu konstant gehalten oder aber Filterkreise verwendet, betreiben. Diese bekannten Anordnungen setzen je- deren Einstellmittel durch automatisch arbeitende doch erhebliche elektronische Mittel voraus, um die Steuermittel auf die richtige Resonanzfrequenz abfür das wattmetrische Verfahren notwendigen Span- gestimmt werden.It is very easy to determine the machines immigrate and the measurement result unbalanced in the presence of an optically fake. Invisible to these parasitic interference voltages To switch off the mark with the so-called stroboscopic, it is known to be among the poor Procedure. In this process, the balancer and the display of the imbalances the unbalance transducer a light flash lamp to the 40 organs to interpose a filter that only the Brought flashes, and from the position of the mark on speed-frequency shares and lets pass suppressed the test object at the moment of lighting by alternating voltages of a different frequency, The flash of light can affect the location of the unbalance. These filters are electrical resonance circuits, whose be closed. However, it is not easy to keep this natural frequency tunable as a rule. only optically perceptible phase relationship to the 45 resonance circuits but have the disadvantage that brazen, so that this method in particular for that it is an automatic rotation in the range of its resonance frequency Compensating devices do not cause a number-dependent phase shift in a suitable manner. Desist, This is why balancing machines equipped with filters for parasitic vibrations have already been created been to with on the unbalance body 5 ° neither the speeds with special devices brands brought a wattmetric method to be kept constant or else filter circuits were used, operate. These known arrangements set each setting means by means of automatically operating however, considerable electronic means are needed to get the control means to the correct resonance frequency the wattmetric method necessary chip can be tuned.

nungen zu erzeugen. So müssen in einem Fall durch 55 Es wurde nun gefunden, daß es bei den obenkomplizierte Sägezahnschaltungen aus den von der erwähnten Anordnungen, bei denen über eine Tor-Abtasteinrichtung für die Marke erzeugten Impulse schaltung die Abtasteinrichtung für die umlaufende zwei um 90° gegeneinander verschobene Rechteck- Marke und der Unwuchtmeßgeber einen Gleichstrom Spannungen erzeugt werden, die synchron und pha- schalten, einen wesentlich einfacheren Weg gibt, die sentreu zu dem Umlauf des Prüflings sind. 60 Drehzahlabhängigkeit zu vermeiden. Dieser bestehtgenerate voltages. So in one case through 55 it has now been found that it is complicated with the above Sawtooth circuits from the arrangements mentioned above, in which a gate scanning device for the mark generated pulses circuit the scanning device for the rotating two rectangular mark shifted by 90 ° against each other and the unbalance sensor a direct current Voltages are generated that switch synchronously and in phase, which is a much easier way are faithful to the circulation of the test item. 60 to avoid speed dependency. This exists

Bei einer anderen bekannten Anordnung mit einer erfindungsgemäß darin, daß zwischen die Abtastein-Abtasteinrichtung für eine auf dem Prüfling ange- richtung für die Marke und die Torschaltung ein brachten Marke werden ebenfalls recht komplizierte frequenzabhängiges Phasenglied eingebaut ist, dessen elektronische Einrichtungen mit Sägezahngenerato- Phasengang, d. h. Phasenverschiebung als Funktion ren zur Erzeugung einer Sinusspannung benutzt, 65 der beaufschlagten Meßfrequenz gleich ist dem welche synchron und phasentreu mit dem Umlauf Phasengang der Filtereinrichtung, die, wie an sich des Prüflings ist. Bei dieser Einrichtung werden die bekannt, zwischen den elektrischen Geber zur Bevon der Abtasteinrichtung abgegebenen Impulse zu- Stimmung der Unwucht und die Torschaltung ein-In another known arrangement with one according to the invention in that between the scanning-in-scanning device for a device on the test item for the mark and the gate circuit, quite complicated frequency-dependent phase element is also built in electronic devices with sawtooth generator phase response, d. H. Phase shift as a function Ren used to generate a sinusoidal voltage, 65 the applied measuring frequency is the same which are synchronous and in phase with the circulation phase response of the filter device, which, as per se of the test item is. With this device, the known between the electrical encoder for Bevon the impulses emitted by the scanning device - tuning of the unbalance and the gate circuit on

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geschaltet ist. Durch diese Maßnahme wird bei einer ter zugeführt, das nicht nur diese Wechselspannung Drehzahländerung der von der Abtasteinrichtung er- von nicht drehzahlfrequenten Anteilen reinigt, sonzeugte Impuls um den gleichen Betrag verschoben dem gleichzeitig je nach Verhältnis der Resonanzwie der vom Unwuchtmeßgeber erzeugte Impuls und frequenz des Filters zur Drehfrequenz des Prüfkördadurch die Zeitdauer für die Einschaltung des 5 pers eine Phasenverschiebung bewirkt, wie bei 27 Gleichstromes unabhängig von Drehzahlschwankun- dargestellt. Diese gereinigte und nun sinusförmige gen gemacht. Spannung wird in einen Nadelimpuls 28 umgewan-is switched. As a result of this measure, not only this alternating voltage is supplied to a ter Change in speed which the scanning device cleans from non-speed-frequency components, which is generated Impulse shifted by the same amount as at the same time depending on the ratio of the resonance as the pulse and frequency of the filter generated by the unbalance sensor to the rotational frequency of the test head the time for switching on the 5 pers causes a phase shift, as at 27 Direct current independent of speed fluctuations. This purified and now sinusoidal gen made. Voltage is converted into a needle pulse 28

Der Aufwand für ein solches Phasenschiebglied delt. Der von dem optischen Abtastkopf herrührende ist, da es nur aus Widerständen und Kondensatoren Nadelimpuls 24 schaltet den Gleichstrom der Torbesteht, außerordentlich gering. Wirtschaftlich und io schaltung ein, und der durch den Unwuchtmeßgeber technisch gesehen ist es besonders vorteilhaft, den erzeugte Impuls schaltet den Gleichstrom aus. Es genau gleichen elektronischen Baustein, wie er zur entsteht also der dargestellte Rechteckstrom 29 bei Siebung der Unwuchtspannung verwandt wird, auch jeder Umdrehung des Prüfkörpers. Der Mittelwert als Phasenschieber für die Abtastvorrichtung zu ver- dieses Rechteckstromes ist ein Maß für die Lage der wenden. 15 Unwucht im Prüfkörper. Fallen beide Impulse zeit-The effort for such a phase shifter is delt. The one originating from the optical head is because it consists only of resistors and capacitors needle pulse 24 switches the direct current of the gate, extremely low. Economical and OK switching on, and that by the unbalance sensor From a technical point of view, it is particularly advantageous if the generated pulse switches off the direct current. It exactly the same electronic component as the square-wave current 29 shown arises Sieving of the unbalance voltage is used, also every revolution of the test specimen. The mean This rectangular current to be used as a phase shifter for the scanning device is a measure of the position of the turn around. 15 Imbalance in the test body. If both impulses fall time-

Die Erfindung sei im einzelnen an zwei Ausfüh- lieh zusammen, so wird der Rechteckstrom zu Null, rungsbeispielen beschrieben. Er vergrößert sich mit dem zeitlichen Abstand derThe invention is individually borrowed in two versions, so the square-wave current becomes zero, examples are described. It increases with the time interval between the

A b b. 1 zeigt eine Einrichtung zur Anzeige der Impulse. Dabei ist aber der Mittelwert des Rechteck-Unwuchtlage. Dabei ist 11 der Prüfkörper, der auf stromes unabhängig von der Drehzahl des Prüfköreinem schwingungsfähigen Lager 12 gelagert ist. Mit 20 pers, denn einmal wird der bei einer Drehzahlände-13 ist eine optische Abtasteinrichtung bezeichnet, die rung geänderte zeitliche Abstand der Impulse durchA b b. 1 shows a device for displaying the pulses. But this is the mean value of the rectangular unbalance position. Here, 11 is the test body, which operates independently of the speed of the test body vibratory bearing 12 is mounted. With 20 pers, because once the engine speed changes 13 denotes an optical scanning device, which changes the time interval of the pulses through

»beim Vorbeigehen einer auf dem Prüfling angebrach- eine entsprechende Änderung der Schalthäufigkeit ten Marke einen elektrischen Impuls abgibt. An Stelle der Rechteckimpulse kompensiert. Andererseits folgt der optischen Abtasteinrichtung können induktive durch die Anordnung nach der Erfindung die dreh- oder kapazitive oder auch andere Einrichtungen zur 25 zahlabhängige Verlagerung des Zeitpunktes der Im-Abtastung einer vorbeigehenden Marke treten. Die pulsgabe durch den Abtastkopf für die Marke der von der Abtasteinrichtung 13 abgegebenen Impulse drehzahlabhängigen Verschiebung des Zeitpunktes werden dem gemäß der Erfindung eingeschalteten der Impulsgabe durch den Unwuchtmeßgeber,
drelizahlabhängigen Phasenschiebglied 4 zugeführt Es ist außerdem durch eine drehzahlunabhängige»When a mark placed on the test item is passed, a corresponding change in the switching frequency emits an electrical impulse. Compensated instead of square-wave pulses. On the other hand, the optical scanning device can be followed inductively by the arrangement according to the invention, the rotary or capacitive or other devices for number-dependent shifting of the time of the scanning of a passing mark. The pulse output by the scanning head for the mark of the pulses emitted by the scanning device 13, the speed-dependent shifting of the point in time are matched by the pulse output by the unbalance sensor, which is switched on according to the invention,
phase shifter 4 dependent on the number of thirds. It is also supplied by a speed-independent

und von dort an einen an sich bekannten Impuls- 30 Verlagerung des Zeitpunktes der Impulsgabe durch former 15 weitergeleitet. Der elektrische Unwucht- den Unwuchtmeßgeber innerhalb der abgenommenen meßgeber ist in Abb. 1 mit 16 bezeichnet. Er er- Sinusspannung möglich, den Nullwert für den Anzeugt durch die Wirkung der Unwucht des Prüfkör- zeigestrom auf bestimmte Winkelwerte gegenüber der pers 11 eine Sinusspannung, die durch parasitäre Marke auf den Prüfkörper zu legen. Zum Beispiel ist Slörschwingungen überlagert sein mag. Zur Ausschal- 35 ^es bei der dargestellten Verdrehung der Abtasteintung dieser parasitären Störung wird die Geberspan- richtung gegenüber dem Unwuchtmeßgeber um 90° nung dem Filter 17 zugeleitet, das in seiner Eigen- unter Umständen zweckmäßig, den vom Unwuchtschaft als Resonanzfilter gleichzeitig eine drehzahl- meßgeber über den Impulsformer 18 (A b b. 1) ababhängige Phasenverschiebung bewirkt. Die so von genommenen Impuls für die Unwuchtlage ebenfalls Nebenstörungen gereinigte und damit nur noch der 40 um 90° gegenüber der Unwuchtlage zu drehen, so Unwucht entsprechende Wechselspannung wird in daß der Strom I = O einer Übereinstimmung der einem Impulsformer 18 in einen Nadelimpuls um- Marke mit der Unwuchtlage entspricht. Es können gewandelt. Die Lage der von den Impulsformern 15 aber auch je nach dem Aufbau der Auswuchteinrich- und 18 abgegebenen Nadelimpulse auf der Zeitachse tungen andere Zusammenhänge zweckmäßig sein, ist ein Maß für die Lage der Marke und der Un- 45 Welchen der beiden Impulse man zum Ein- oder wucht. Beide Nadelimpulse werden dem Rechteck- Ausschalten benutzt, hängt ebenfalls von den geformer 19, der als Torschaltung für einen konstanten wünschten Zusammenhängen zwischen dem gemesse-Gleichstrom ausgebildet ist, zugeführt. nen Strom und der Unwuchtlage gegenüber derand from there to a known pulse shifting the time of the pulse transmission by former 15. The electrical unbalance sensor within the removed measuring sensor is denoted by 16 in Fig. 1. He sine wave voltage possible to put the zero value for the display through the effect of the imbalance of the test body current on certain angular values compared to the pers 11 a sinusoidal voltage, which by parasitic mark on the test body. For example, Slörschwimmern may be superimposed. To switch off 35 ^it this parasitic disorder is the Geberspan- direction opposite the Unwuchtmeßgeber by 90 ° in the illustrated rotation of the Abtasteintung drying the filter 17 fed to the expedient in its properties under certain circumstances, the same time from the unbalance shaft as a resonant filter has a speed-measuring sensor caused by the pulse shaper 18 (A b b. 1) dependent phase shift. The thus taken impulse for the unbalance position also cleaned up secondary disturbances and thus only have to turn the 40 by 90 ° with respect to the unbalance position so that the alternating voltage corresponding to the unbalance becomes that the current I = O a correspondence of a pulse shaper 18 in a needle pulse to mark corresponds to the unbalance position. It can be changed. The position of the needle pulses emitted by the pulse formers 15 but also depending on the structure of the balancing device and 18 on the time axis, other relationships may be appropriate, is a measure of the position of the mark and the un- 45 Which of the two pulses is used to or stunts. Both needle pulses are used to switch off the square wave, also depends on the geformer 19, which is designed as a gate circuit for a constant desired relationship between the measured direct current, supplied. nen current and the unbalance position compared to the

Der von der Abtasteinrichtung 13 abgenommene Marke und auch von der Drehrichtung des Prüf-Impuls schaltet beispielsweise den Gleichstrom ein 50 körpers ab.The mark picked up by the scanning device 13 and also the direction of rotation of the test pulse switches off the direct current of a body, for example.

und der durch den Unwuchtmeßgeber 16 erzeugte In A b b. 3 ist dargestellt, wie die Anzeige derand the In A b b generated by the unbalance sensor 16. 3 shows how the display of the

Impuls den Gleichstrom aus. Unwuchtlage durch eine an sich bekannte Kompen-Pulse off the direct current. Unbalance position due to a known compensation

Zur Veranschaulichung des Spannungsverlaufes bei sationseinrichtung erfolgt. Diese Kompensationseinder Anordnung diene A b b. 2. 21 zeigt das Symbol richtung führt nicht eine Strom-, sondern eine Spandes Abtastkopfes zur Abtastung der Marke auf dem 55 nungsmessung durch, was aber auf dasselbe hinaus-Prüfkörper. Der Kurvenzug 22 zeigt den zeitlichen läuft. Es sind 31 der Prüfkörper, 32 das schwingungs-Verlauf des von der Abtasteinrichtung 21 abgegebe- fähige Lager, 33 die Abtasteinrichtung für die Marke nen Impulses. Durch den in diesen Abtastkreis ein- auf dem Prüfling, 34 das ihr zugeordnete Phasengeschalteten drehzahlabhängigen Phasenschieber kann Schiebglied, 35 der Impulsformer, 36 der Unwuchtdieser Impuls, der im Rhythmus der Prüfkörper- 60 meßgeber, 37 das Filter zur Aussiebung parasitärer Umdrehung entsteht, wie bei 23 gezeigt, um einen ge- Schwingungen, 38 der nachgeschaltete Impulsformer wissen Winkelbetrag hin- und hergeschoben werden, und 39 die Torschaltung. Im Kompensationsglied 311 wobei der Betrag dieser Verschiebung von der Prüf- wird die aus dem zeitlichen Vergleich der Meß- und körperdrehzahl abhängig ist. Dieser Impuls wird in Markierimpulse abgeleitete Gleichspannung der einem an sich bekannten Impulsformer in einen 65 Rechteckspannungen mit einer zweiten Gleichspan-Nadelimpuls 24 verwandelt. nung verglichen, die in einem Kompensationsspan-To illustrate the voltage curve at the station setup. These compensations Arrangement serve A b b. 2. 21 shows the symbol direction leads not a current, but a spandes Scanning head for scanning the mark on the 55 voltage measurement, but what is the same thing-test body. The curve 22 shows the progress over time. There are 31 of the test specimen, 32 of the vibration curve the bearing capable of being delivered by the scanning device 21, 33 the scanning device for the mark an impulse. Due to the phase switched in this scanning circuit on the test object, 34 it is assigned to it speed-dependent phase shifter can slide element, 35 the pulse shaper, 36 the unbalance of these Impulse generated in the rhythm of the test body 60 measuring transducers, 37 the filter for screening out parasitic As shown at 23, one revolution occurs by one oscillations, 38 the downstream pulse shaper know angular amount to be pushed back and forth, and 39 the gate circuit. In the compensation element 311 where the amount of this shift from the test is that from the time comparison of the measurement and body speed is dependent. This pulse is derived from the DC voltage in marking pulses a pulse shaper known per se into a square wave voltage with a second direct-voltage needle pulse 24 transformed. compared to a compensation voltage

Die von dem Unwuchtmeßgeber 25 abgegebene nungsmesser 310 erzeugt wird. Diese zweite Spanverzerrte sinusähnliche Spannung 26 wird einem FiI- nung kann durch Einstellung des Kompensations-' The voltage meter 310 output by the unbalance sensor 25 is generated. This second chip-distorted sinusoidal voltage 26 is a finding can by setting the compensation '

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Spannungserzeugers 310 durch einen Stellmotor 312 verwandt, so besteht im Bereich um 0 bzw. 360°, verändert werden, z. B. indem der Abgriff an einem also im Bereich des zeitlichen Zusammentreffens der Spannungsteiler verschoben wird. Dieser Einstell- beiden Impulse eine gewisse Unsicherheit der Anmotor 312 erhält seine Versorgungsspannung durch zeige. Der Zeiger des die Unwuchtlage anzeigenden die Vergleicherstufe 311, und zwar wird er so lange 5 Meßwerkes kann zwischen 0 und 360° hin- und verstellt, bis die von ihm gesteuerte Kompensations- herspringen. Um hier Abhilfe zu schaffen, kann gespannung des Kompensationsspannungserzeugers 310 maß einer Ausgestaltung der Erfindung einer der beimit der von 39 abgegebenen Spannung überein- den Impulsformer 15 bzw. 18 (A b b. 1) so ausgebilstimmt. Die Einstellung des Kompensationsspan- det werden, daß seine zeitliche Impulsdauer vernungserzeugers 310, also z. B. die Stellung des Ab- io änderlich ist. Daraus resultiert, daß der eine Steuergriffes an einen Spannungsteiler, ist dann ein Maß impuls nadelförmig verbleibt, während der andere für die bei 39 abgegebene Spannung und wird an Impuls eine größere Breite aufweist. Diese beiden einer Skala 313 angezeigt. Impulse werden einer Überlagerungsstufe 110 zuge-Voltage generator 310 related by a servomotor 312 , so there is in the range of 0 or 360 °, can be changed, for. B. by the tap is shifted so in the area of the temporal coincidence of the voltage divider. These setting two pulses show a certain uncertainty that the starter motor 312 receives its supply voltage through. The pointer of the comparator stage 311 indicating the unbalance position, namely it is moved back and forth between 0 and 360 ° until the compensation it controls jump out. In order to remedy this, the voltage of the compensation voltage generator 310 can measure one embodiment of the invention one of the pulse shaper 15 or 18 (A b b. 1) that corresponds to the voltage output by 39. The setting of the Kompensationsspan- are det that its temporal pulse duration Vernungszeugers 310, so z. B. the position of the Ab- io is changeable. The result is that one control handle is connected to a voltage divider, then one measure is impulse needle-shaped, while the other for the voltage output at 39 and is larger in width at impulse. These two are displayed on a 313 scale. Pulses are assigned to a superimposition stage 110

Eine solche Nachsteuereinrichtung kann dazu be- leitet. Die auftretenden Verhältnisse sind in A b b. 5 nutzt werden, um unmittelbar eine Ausgleichsein- 15 dargestellt. Liegen die beiden Impulse zeitlich verrichtung zu steuern. Es wird z. B. nach dem Meßlauf schoben 51, so erfolgt die Anzeige in der beschriedurch eine automatische Nachführeinrichtung der benen Form. Kommen hingegen die beiden Impulse Prüfling so gestellt, daß die auf ihm angebrachte zur Deckung 52, so addieren sich ihre Spannungen, Marke der Abtasteinrichtung 33 gegenübersteht. Der und die daraus resultierende Gesamtspannung über-Kompsnsationsspannungserzeuger kann dann unmit- 20 schreitet eine vorgegebenen Grenzspannung Usp. Das telbar an die Ausgleichseinrichtung angebaut werden, Überschreiten dieser Grenzspannung löst ein Relais wobei der Motor 312 gleichzeitig das Werkzeug der 111 aus, das die Spannung des Unwuchtmeßgebers Ausgleichseinrichtung in die Lage der Unwucht umpolt. Damit tritt ein Phasensprung von 180° ein, gegenüber der Abtasteinrichtung eindreht. d. h., der Ablesepunkt für 0° Winkellage der Un-Such a readjustment device can assist with this. The occurring relationships are in A b b. 5 can be used to directly display a compensation 15. The two impulses are to be timed to control their performance. It is z. B. after the measurement run 51, the display takes place in the Beschriedurch an automatic tracking device of the benen form. If, on the other hand, the two pulses are placed on the test object in such a way that the one applied to it to cover 52, their voltages add up, the mark of the scanning device 33 is opposite. The total voltage over compensation voltage generator resulting therefrom can then immediately exceed a predetermined limit voltage Usp. A relay that is directly attached to the compensation device and when this limit voltage is exceeded triggers the motor 312 at the same time as the tool of 111 , which reverses the voltage of the unbalance sensor compensation device into the position of the unbalance. This results in a phase jump of 180 ° compared to the scanning device. that is, the reading point for the 0 ° angular position of the

Für den automatischen Ausgleich ist es oft er- 25 wucht springt in die Skalenmitte. Für diese Anordwünscht, daß die Ausgleichseinrichtung eine feste nung wird das die Unwuchtlage anzeigende Meß-Lage beibehält und der Prüfkörper ihr gegenüber instrument einmal mit einer Teilung von 0 bis 360° entsprechend der Unwuchtlage verstellt wird. versehen und zusätzlich mit einer zweiten TeilungIt is often balanced for automatic compensation. 25 jumps to the center of the scale. For this arrangement I wish that the compensating device has a fixed voltage, the measuring position indicating the unbalance position maintains and the test body opposite your instrument once with a division of 0 to 360 ° is adjusted according to the unbalance position. provided and additionally with a second division

Eine hierfür besonders geeignete Einrichtung zeigt —180° ... 0° ... +180°, wobei diese zweite Tei-Abb. 4. Die gezeigte Schaltung entspricht im wesent- 30 lung zweckmäßigerweise in einer anderen Farbe, beilichen derjenigen nach Abb. 3. Es sind 41 der Prüf- spieisweise Rot, erfolgt. Mit dem Relais wird gleichkörper, 42 das schwingungsfähige Lager, 43 die Ab- zeitig eine am Meßinstrument angeordnete Lamps tasteinrichtung für die Marke auf dem Prüfling, 44 112 gesteuert, die dann aufleuchtet, wenn die Umdas ihr zugeordnete Phasenschiebglied, 45 der Im- schaltung des Nullpunktes auf Skalenmitte erfolgt ist. pulsformer, 46 der Unwuchtmeßgeber, 47 das Filter 35 Damit ist sofort ersichtlich, welche der beiden Skazur Aussiebung parasitärer Schwingungen, 48 der lenteilungen für die Ablesung heranzuziehen ist. nachgeschaltete Impulsformer und 49 die Torschal- Bleibt die Lampe dunkel, so gilt die schwarze Skalentung. Die vom Rechteckumformer abgenommene tpeilung 0 bis 360°, leuchtet sie rot auf, so gilt die Spannung 49 wird in diesem Fall einem Kompen- rote Teilung —180° ... 0° ... +180. sationsglied 411 zugeführt, das den von 49 abgegebe- 40 Diese Anordnung zur Feststellung der Unwuchtnen Strom bzw. die abgegebene Spannung, mit einem lage arbeitet hinsichtlich der Messung der Unwuchtfesten Strom bzw. einer festen Spannung 410 ver- lage auch bei Drehzahlvariationen des Prüfkörpers gleicht. Die Differenzspannung steuert den Servo- einwandfrei, d. h., die Unwuchtlagenanzeige bleibt motor 412, welcher die Abtasteinrichtung so lange auch bei Variation der Prüfkörperdrehzahl unbeentlang dem gestrichelten Kreisbogen verstellt, bis 45 rührt. Anders hingegen ist es mit der Anzeige der der vom Rechteckumformer abgegebene Strom Null Unwuchtgröße. Der wahre Wert der Unwuchtgröße ist, bis also die von der Abtasteinrichtung und dem wird nur dann angezeigt, wenn die Abstimmfrequenz Unwuchtmeßgeber abgegebenen Impulse aufeinander- des Filters 17 exakt mit der Prüfkörperdrehzahl überfallen. Hierdurch wird erreicht, daß beim anschlie- einstimmt. Wird die Prüfkörperdrehzahl geringer ßenden automatischen Eindrehen des Prüfkörpers 50 oder überschreitet sie die Abstimmfrequenz des FiI-419 mit seiner Marke auf die Abtasteinrichtung ters 17, so nimmt der Anzeigewert wieder ab, d. h., durch eine entsprechende Vorrichtung die Winkel- die Anzeige der Unwuchtgröße ist nach wie vor drehlage der Unwucht im Raum immer die gleiche ist, zahlabhängig. Hier kann in außerordentlich einfacher und es ist möglich, die Einrichtung für den auto- Weise Abhilfe geschaffen werden, indem die beiden matischen Ausgleich fest, z. B. in senkrechter Stel- 55 Resonanzkreise 14 und 17 in A b b. 1, 34 und 37 in lung, anzuordnen. Zum vollen automatischen Aus- A b b. 3 und 44 und 47 in A b b. 4 in ihrer Abstimmgleich braucht dann nur noch die Ausgleichseinrich- frequenz synchron und mit gleichem Frequenzhub tung, z. B. ein Fräser, entsprechend der vom Un- gewobbelt werden. Die periodische Veränderung der wuchtmeßgeber gemessenen Unwuchtgröße in seiner Abstimmfrequenz kann in sehr einfacher Weise er-Bearbeitungstiefe gesteuert werden. 60 folgen, indem beispielsweise in den frequenzbestim-A device particularly suitable for this shows —180 ° ... 0 ° ... + 180 °, this second part. 4. The circuit shown essentially corresponds to a different color, appropriately to the one shown in Fig. 3. There are 41 of the test mode red. The relay controls the same body, 42 the vibratory bearing, 43 the at the time a lamp probe device arranged on the measuring instrument for the mark on the test object, 44 112 , which lights up when the phase shift element assigned to it, 45 the switching on of the Zero point on the middle of the scale. pulse shaper, 46 the unbalance sensor, 47 the filter 35 This immediately shows which of the two scales for filtering out parasitic vibrations, 48 of the spacings is to be used for the reading. downstream pulse shaper and 49 the gate alarm. If the lamp remains dark, the black graduation applies. The 0 to 360 ° bearing taken from the square converter, if it lights up red, the voltage 49 applies in this case to a compensated red division —180 ° ... 0 ° ... +180. sationsglied supplied 411 to 49 abgegebe- 40 This arrangement for determining the Unwuchtnen current or the output voltage, with a sheet-operates with respect to the measurement of the imbalance fixed current or a fixed voltage 410 comparable position even when rotational speed variations of the test piece is like. The differential voltage controls the servo perfectly, that is, the unbalance position indicator remains motor 412, which moves the scanning device until 45, even if the test body speed varies, without moving along the dashed circular arc. On the other hand, it is different with the display of the zero unbalance magnitude of the current output by the square-wave converter. The true value of the unbalance size is up to that of the scanning device and the is only displayed when the tuning frequency unbalance transducer emitted pulses of the filter 17 overlap exactly with the test body speed. This ensures that it then agrees. If the test body speed is lower than the automatic screwing in of the test body 50 or if it exceeds the tuning frequency of the FiI-419 with its mark on the scanning device 17, the display value decreases again, that is, the angle and the display of the unbalance size is reduced by an appropriate device as before the rotational position of the unbalance in space is always the same, depending on the number. This can be remedied in an extraordinarily simple manner and it is possible to set up the device for the auto- matic way by setting the two matic compensation firmly, eg. B. in vertical position 55 resonance circles 14 and 17 in A b b. 1, 34 and 37 in lung. For fully automatic A b b. 3 and 44 and 47 in A b b. 4 in their tuning then only needs the compensating device frequency synchronously and with the same frequency deviation, z. B. a milling cutter, corresponding to that of the Unwobbelt. The periodic change of the imbalance size measured by the balancer in its tuning frequency can be controlled in a very simple manner. 60 follow, for example in the frequency-determining

Sollen Meß- und Ausgleichsvorgang in zwei ge- menden Widerstandszweig der RC-Anordnung vertrennten Maschinen erfolgen, so wird der von der änderliche Widerstände eingeschaltet werden, deren Meßeinrichtung für die Lage abgegebene elektrische Wert sich kurzzeitig variieren läßt. Dieser Widerstand Wert zur Steuerung und Verstellung für eine ge- kann beispielsweise ein Fotowiderstand, ein heiztrennte Abtasteinrichtung auf der Ausgleichsmaschine 65 barer NTC-Widerstand od. ä. sein. Diese veränderbenutzt und der Prüfling automatisch mit seiner liehen Widerstände werden in beide Filterkreise einMarke auf diese Abtasteinrichtung eingedreht. gebaut. Die periodische Variation dieser Widerstände Wird eine anzeigende Anordnung nach Abb. 1 erfolgt durch einen für beide Resonanzkreise gemein-Should the measurement and compensation process be separated in two opposing resistance branches of the RC arrangement Machines are made, so will be switched on by the variable resistors, whose Measuring device for the electrical value output can be varied briefly. This resistance Value for control and adjustment for a can, for example, a photo resistor, a heat-separated Scanning device on the balancing machine 65 barer NTC resistor or the like. These are used and the test object automatically with its borrowed resistances are one mark in both filter circuits screwed onto this scanning device. built. The periodic variation of these resistances If an indicating arrangement according to Fig. 1 is carried out by a common for both resonance circuits

samen in A b b. 1 eingezeichneten Wobbeisteuerkreis 115. Für die Anzeige der Unwuchtlage bleibt die Wobbelung ohne Einfluß, da die Phasenverschiebungen in den beiden Resonanzkreisen gleichlaufend sind. Die Anzeige der Unwuchtgröße erfolgt, indem an das dem Unwuchtmeßgeber nachgeschaltete Filter ein Spitzenspannungsvoltmeter angeschlossen ist. Er ist in A b b. 1 mit 113 bezeichnet. Die Anzeige der Unwuchtgröße erfolgt auf dem Meßinstrument 114. Die Spitzenspannungsanzeige bewirkt, daß nur die Werte als Unwuchtgröße angezeigt werden, die der maximal auftretenden Spannung entsprechen. Die maximale Spannung tritt aber jeweils dann auf, wenn die Abstimmung des Resonanzkreises auf die Prüfkörperdrehfrequenz erfolgt.seeds in A b b. 1 drawn Wobbeisteuerkreis 115. For the display of the unbalance position remains the Wobble without influence, since the phase shifts in the two resonance circles are concurrent. The unbalance size is displayed by switching on the filter connected to the unbalance sensor Peak voltage voltmeter is connected. He is in A b b. 1 denoted by 113. The display of the unbalance size takes place on the measuring instrument 114. The peak voltage display causes only the values are displayed as unbalance values that correspond to the maximum voltage that occurs. The maximal However, tension always occurs when the resonance circuit is tuned to the test body rotational frequency he follows.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for determining the unbalance position for balancing machines with an electric Unbalance sensor for determining the unbalance forces or movements and an electrical one Scanning device for scanning a mark arranged on the test body and a gate circuit for a constant direct current, which is connected to both the scanning device for the mark is connected to the unbalance sensor in such a way that the two are removed Pulses for the position of the mark and the unbalance switch the constant direct current on and off one after the other and that the Average value of the direct current or a corresponding voltage for display or storage the unbalanced position are used, characterized in that between the scanning device (13) for the mark and the Gate circuit (19) a frequency-dependent phase shifter (14) is switched on, whose phase response, d. H. Phase shift as a function of the applied measuring frequency, is the same Phase response of the filter device (17), which, as is known, between the electrical transmitter (16) to determine the imbalance and the gate circuit (19) is switched on.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that as a frequency-dependent phase shifter a filter of the same structure is used for the scanning device, as it is for Sieving of the unbalance measurement voltage is used.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the marking device and pulse shapers known per se are connected downstream of the unbalance sensor.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that known arrangements for speed-independent shifting of the pulses are provided.

5. Arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that an overlay stage (110) is provided, the individual voltages in the area of the temporal coincidence of the two pulses of the two pulses are added and a relay (111) is fed when the Sum by reversing the voltage of the unbalance sensor, shifting the phase by 180 ° causes.

6. Arrangement according to claim 3 and 5, characterized in that one of the two Marking device or the pulse shaper downstream of the unbalance transducer is designed in this way is that its temporal pulse duration is variable.

7. Arrangement according to claim 5 and 6, characterized in that the relay connected to the superposition stage at the same time a control lamp (112) switches on.

8. Arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that both the filter for the Unbalance measurement voltage (17) and the frequency-dependent phase shifter (14) for the Scanning of the mark in its tuning frequency synchronously and wobbled with the same frequency deviation and the occurring highest measuring voltage for the unbalance size is displayed.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that the wobbling is controlled by Semiconductors, e.g. B. photoresistors takes place.

10. The arrangement according to claim 9, characterized in that the wobble by heatable NTC resistors takes place.

11. The arrangement according to claim 8 to 10, characterized in that the display of the unbalance size done by a peak voltmeter.

For this purpose 2 sheets of drawings 009 529/179