DE1773292C - Vorrichtung zum Ermitteln der Unwuchtkomponenten bei Auswuchtmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung reicht, daß ein Ringpotentiometer vorgesehen ist, zum Ermitteln der Unwuchtkomponenten bei Aus- das mit einer geraden Anzahl von abwechselnd von Wuchtsmaschinen mit einer den Unwuchtvektor er- der dem Absolutbetrag der Unwucht proportionalen mittelnden Meßeinrichtung, die eine seinem Absolut- Meßspannung gespeisten Potentiometersegmenten verbetrag proportionale Meßspannung liefert und ein 5 sehen ist und ein mit dem drehbeweglichen Meßorgan drehbewegliches, seine Winkellage anzeigendes Meß- gekuppeltes Schleifkontaktpaar aufweist, dessen organ besitzt, insbesondere für das Auswuchten von Schleifkontakte unter einem den einzelnen Potentio-Prüflingen mit diskontinuierlichem Umfang. metersegmenten entsprechenden Winkel versetzt zu-

Bei Auswuchtmaschinen unterscheidet man unab- einander angeordnet sind und davon die den Unwuchthängig vom Meßprinzip grundsätzlich zwischen zwei io komponenten entsprechenden Teilspannungen abverschiedenen Arten der Anzeige des zu messenden greifen. Letztere können dabei unmittelbar zur An-Unwuchtvektors, nämlich zwischen seiner Direkt- zeige gebracht und/oder auch in entsprechende Speianzeige und seiner Komponentenanzeige. Die Direkt- cherwerke gegeben werden, die z. B. den spanabhebenanzeige, bei der der Absolutbetrag und die Winkellage den Prozeß einer Bohrmaschine zum Entfernen der der gemessenen Unwucht an zwei entsprechenden 15 entsprechenden Unwuchtmasse des Prüflings direkt Anzeigeinstrumentrr erfolgt, wird überwiegend an- zu steuern vermögen.

gewandt. Sie ist jedenfalls dann unproblematisch, wenn Für die Komponentenanzeige nach der Erfindung der Unwuchtausgleich am Prüfling in einer beliebigen ist es von Bedeutung, ob der Prüfling (z. B. ein Wech-Ausgleichsebene über dessen vollen Winkelbereich von selstromläufer, ein Ventüatorlaufrad od. dgl.) mit einer 36O⁰C möglich ist, wenn also der Prüfling einen ao geraden oder ungeraden Anzahl von diskontinuierlich kontinuierlichen Umfang besitzt, an dem die Massen- angeordneten Umfangsteilen versehen ist. Besitzt der korrektur überall vorgenommen werden kann. Da- Prüfling eine gerade Anzahl solcher Umfangsteile, so gegen wird die Komponentenanzeige bevorzugt dann kann das Ringpotenb'ometer mit der gleichen Anzahl angewandt, wenn ein Unwuchtausgleich nur in be- von Segmenten versehen werden, wobei das Schleifstimmten Bereichen des Umfanges des Prüflings 35 kontaktpaar des Ringpotentiometers mit dem drehdurchgeführt werden kann, wenn also letzterer einen beweglichen Meßorgan direkt gekuppelt werden kann, diskontinuierlichen umfang besitzt. Die Darstellung Dagegen wird für Prüflinge mit einer ungeraden Andes Unwuchtvektors erfolgt dann lediglich durch die zahl (2n + 1) diskontinuierlich angeordneter Um-Größenanzeige seiner beiden ihm jeweils am nächsten fangsteile, wobei η = 2, 3, 4 ... usw. ist, das Ringgelegenen Komponenten auf elektrisc en Zeigermeß- 30 potentiometer mit einer jeweils doppelt so großen werken. Eine Winkelanzeige ist dabei wegen der fest Anzahl von Segmenten ausgestattet, wobei sein Schleifvorgegebenen Komponenten nicht nötig und entfällt kontaktpaar mit dem drehbeweglichen Meßorgan daher in den meisten Fällen. Eine solche Komponenten- über ein Untersetzungsgetriebe von 1:2 gekuppelt anzeige erfordert aber einen verhältnismäßig großen werden kann.

Aufwand an elektrischen und elektronischen Hilfs- 35 Falls ein Untersetzungsgetriebe ment erwünscht ist,

mitteln. · kann das Ringpotentiometer auch über einen seinen

Bei Auswuchtmaschinen mit einer Direktanzeige des Segmenten gemeinsam vorgeschalteten Widerstand so

Unwuchtvektors ist es bekannt, dessen Absolutbetrag geschaltet sein, daß an den Ringpotentiometer-

und Winkellage auf einem Lichtpunkt-Vektormesser ., .. . ,. _χ/.η,_η,._ηι,_Β. U,

oder einem Leuchtschirm einer Kathodenstrahlröhre 40 ^se8^menten J^{eweils nur die halbe} Meßspannung -f

in Form eines Lichtzeigers bzw. -punktes zur Anzeige anliegt. Die beiden Schleifkontakte sind dann unter

zu bringen. Dabei kann mit Hilfe einer durchscheinen- . winkellvon , ,*?, versetzt zueinander ange-

den Vorsteckscheibe, die mit einem Koordn., »enraster I ¹IiTfT ■

versehen ist, das aus einer Anzahl von äquidistanten, ordnet und so geschaltet, daß der eine Schleifkontakt a

zwischen

sie keine unmittelbare Anzeige der Beträge der Un- U_a und Ub abgreift. Für diesen Fall kann das Schleifwuchtkomponenten, sondern erfordern zu deren Er- 50 kontaktpaar wiederum direkt mit dem drehbewegmittlung recht umständliche, mit unvermeidlichen liehen Meßorgan für die Anzeige der Winkellage β des Ablesefehlern behaftete Hantierungen und besondere Unwuchtvektors gekuppelt sein.
Überlegungen des Bedienungspersonals. Außerdem Nach einem weiteren Merkmai der Erfindung werden ist es nicht möglich, elektrische Werte, die den Un- die an den Schleifkontakten abgegriffenen, den Unwuchtbeträgen in den Komponenten entsprechen, zu 55 Wuchtkomponenten entsprechenden Teilspannungen speichern und für einen nachfolgenden (evantuell U_a und Ub und vorzugsweise auch die von der Meßautomatisierten) Massenausgleich heranzuziehen. einrichtung der Auswuchtmaschine ermittelte Winkel' Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lage/? und Absolutgröße (Meßspannung U_e) des Vorrichtung zürn Ermitteln der Unwuchtkomponenten resultierenden Unwuchtvektors vorteilhaft auf gebei Auswuchtmaschinen mit Direktanzeige der ein- 60 trennten, nebeneinander angeordneten Anzeigeinstrugangs erwähnten Art zu schaffen, die die vorerwähnten menten sichtbar gemacht. Das erlaubt auch eine Nachteile nicht aufweist, vielmehr bei äußerst ein* gleichzeitige Toleranzbeobachtung,
fächer und preisgünstiger Bauart eine unmittelbare Da die Segmentunterteilung eines bestimmten genaue Ermittlung bzw. Anzeige der Unwuchtkom- Ringpotentiometers eine entsprechende diskontinuierponenten ermöglicht, deren Ausgleich an jeweils zwei 65 liehe Anordnung von Umfangsteilen eines Prüflings entsprechend angeordneten Umfangsteilen des be- voraussetzt, kann man mit einem solchen Ring« treffenden Prüflings vorgenommen werden soll. Das potentiometer nur die Unwuchtkomponenten ent· wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch er- sprechend beschaffener Prüflinge ermitteln. Um jedoch

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auch bei Prüflingen mit unterschiedlicher Anzahl bzw. klemme 6 und der Schleifkontakt b über die Leitung 7 Anordnung ihrer Umfangsteile den jeweils resultieren- mit der Anschlußklemme 8 in Verbindung, so daß den Unwuchtkonvektor in seine entsprechenden Un- zwischen den Klemmen 6 und 3 die Teilspannung U_ß Wuchtkomponenten zerlegen zu können, ohne dabei und zwischen den Klemmen 8 und 3 die Tetlspannung Veränderungen an der Meßeinrichtung der Auswucht- 5 U_b anliegt, die beide in hier entsprechend anzuschliemaschine vornehmen zu müssen, werden nach einem ßenden Spannungsmeßgeräten 10 bzw, 12 angezeigt weiteren Merkmal der Erfindung vorteilhaft mehrere werden können (vgl. F i g. 2).
vorzugsweise durch das gemeinsame drehbare Meß- In der in F ί g, 1 gezeigten Stellung des Zeigers M organ zu betätigende Ringpotentiometer mit einer und der Schleif kontakte a, b ist U_a = U_f und Ub = 0. jeweils unterschiedlichen, entsprechenden Anzahl von io Bei Drehung des Zeigers M drehen sich synchron die Potentiometersegmenten versehen, wobei jedes der mit ihm verbundenen Schleifkontakte α und b. Dreht Ringpotentiometer durch einen Wählschalter einer- sich der Zeiger M z. B. im Uhrzeigersinn, bewegt seits an die Meßspannung U„ und andererseits an die sich der Schleifkontakt α vom Abzweigungspunkt S₁ Teilspannungen U₀. bzw. Ub anzeigende bzw. regi- zum Abzweigungspunkt S₂, und der Schleifkontakt b strierende Anzeigeinstrumente oder Speicher ange- 15 vom Abzweigungspunkt S₂, zum Abzweigungspunkt S₈. schlossen werden kann. Auf diese Weise kann das Dabei fällt die vom Schleifkontakt c abgegriffene Teilder Kontur des jeweils auszuwuchtenden Prüflings spannung U₀, während die vom Schleifkontakt b abentsprechende Ringpotentiometer mit Hilfe des be- genommene Spannung Ub entsprechend steigt. Hat treffenden Wahlschalters für die Komponentenanzeige der Schleifkontakt α den Abvweigungspunkt S₂. erleicht zugeschaltet werden. ao reicht und der Schleifkontakt b den Abzweigungs-

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele punkt S₈, so sind die entsprechenden Teilspannungen

erfindungsgemäß beschaffener Vorrichtungen darge- U_a = 0 und Ub = U_e.

stellt. Dabei zeigt Sofern die Ringpotentiometersegmente R₁ bis R_t

F i g. 1 die den wesentlichen Bestandteil der neuen linear gewickelt sind, entsprechen die von den Schleifvorrichtung bildende Ringpotentiometerschaltung für as kontakten α und b abgegriffenen Teilspannungen U_a einen Prüfling mit um 60° zueinander versetzt ange- bzw. Ub nur angenähert den tatsächlichen Absolutordneten Umfangsteilen, betragen der Unwuchtkompouenten. Bei einer genü-

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Instrumententafel gend großen Anzahl von diskontinuierlich angeordne-

der neuen Vorrichtung, ten Umfangsteilen eines Priiflings können diese Ab-

F i g. 3 ein Diagramm, das den Verlauf der den 3° weichungen, da sie dann sehr klein sind, ohne weiteres

Beträgen der Unwuchtkomponenten entsprechenden in Kauf genommen werden. Es ist aber auch möglich,

Teilspannungen U_a bzw. Ub in Abhängigkeit vom diese Abweichungen von den tatsächlichen Kompo-

Winkel β am Ringpotentiometer nach F i g. 1 wieder- nentenwerten leicht dadurch auszuräumen, daß die

gibt, und Potentiometersegmente A₁ bis A₆ mit sogenannten

F i g. 4 eine abgewandelte Ringpotentiometerschal- 35 Funktionswicklungen versehen werden. Führt man

tung mit einem für seine einzelnen Segmente gemein- nämlich die Wicklungen der Potentiomjtersegmente

samen Vorschaltwiderstand für die Ermittlung von so aus, daß bezüglich der Segmente A₁, R₃ und R₆

Unwuchtkomponenten eines mit fünf diskontinuierlich deren Widerstand proportional
angeordneten Umfangsteilen versehenen Priiflings.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung 40 ^_n /^q₀ _ .,

zum Ermitteln der Unwuchtkomponenten, die einer \— mit 0° ί β ^ 60°

herkömmlich ausgebildeten Unwucht-Meßeinrichtung ^sm "°

spannung U, vorgeschaltet ist, besteht im wesentlichen 45

aus dem Ringpotent:ometer P, das durch die Abzwei- · ,„ _ ^y

gungspunkte S₁, S₂, S₃ und S_v, S₂-, S₃' in sechs Poten- ^{mit W} ^ ^ ^ ¹²⁰°

tiometersegmente R₁, R_t, R₃, R_it R₆, R₉ unterteilt ist. ^{sm w}
Die Abzweigungspunkte S₁, S_a und S₃ sind durch die

Leitung 1 und die Abzweigungspunkte S₁-, S_t> und S₃- 50 ,st, so erhält man den in F i g. 3 dargestellten Verlauf

durch die Leitung 2 elektrisch miteinander verbunden. der Teilspannungen £/„, Ub, die den Absulutbeträgen

Die Verbindungsleitung 2 ist an den geerdeten Klemm- der Unwuchikomponenten exakt entsprechen. Wie

punkt 3 und die Verbindungsleitung 1 an den Klem- man leicht überprüfen kann, ist dadurch eine genaue

menpunkt 4 angeschlossen. Zwischen diesen Klem- Zerlegung des Unwuchtvektors auf die angrenzenden

men 3 und 4 liegt die volle, dem Gesamtbetrag des 55 Komponenten möglich, wobei lediglich zwei A.nzeige-

resultierenden Unwuchtvektors entsprechende, von instrumente 10, 12 für die von den Schleifkontakten a

der Meßeinrichtung der Auswuchtmaschine gelieferte und b abgegriffenen Teilspannungen Ua und Ut not-

Meßspannung U_e an. Das Ringpotentiometer ist mit wendig sind. Eine zusätzliche farbliciie Markierung

zwei Schleifkontakten α und b versehen, die um 60° der Instrumente und jeder der beiden Komponenten

zueinander versetzt angeordnet und gemeinsam um 60 erleichtern dem Benutzer die rasche Zuordnung der

die Achse D drehbeweglich sind, über dem Schleif- angezeigten vierte zu den jeweiligen Komponenten

kontakt a liegt flrchtend der Zeiger M des dreh· bzw. den zugehörigen Umfangsteilen des auszuwuch-

beweglichen, die Winkellage β des Unwuchtvektors tenden Prüflings.

ermittelnden Meßorgans der Auswuchtmaschinen· Bei der in F i g. 2 dargestellten-Anzeigetafel A der

Meßeinrichtung. D.-r Zeiger M ist mit den Schleif· 65 neuen Meßvorrichtung sind außer den Anzeige·

kontakten α und b fest verbunden, also ebenso wie instrumenten 10 und 12 für die den Unwuchtkom-

diese um die Achse D drehbeweglich. Der Schleif· ponenten entsprechenden Teilspannungen U_a und th

kontakt α steht über die Leitung S mit der Anschluß· auch noch das Anzeigeinstrument 9 für die Winkellage

des von der Meßeinrichtung der Unwuchtmasehine ermittelten Unwuchtvektors sowie das Anzeigeinstru·' ment 11 für die dem Absolutbetrag des Unwucht* vektors entsprechende Meßspannung l/< vorhanden. Eine derartige Anordnung ist auch insofern von Vorteil, als sie zugleich eine Toleranzbeobachtung des Absolutbetrages der Unwucht ermöglicht. Die in F i g. 2 voll ausgezeichneten Stellungen des Winkelzeigers M sowie der Spannungszeiger entsprechen der in F i g. 1 dargestellten Winkellage des Schleifkontaktpaares α und b, wobei also U_a = V_t und V» = 0 ist. Die gestrichelt eingezeichneten Zeigerstellungen entsprechen einer Unwucht-Winkellage von β — 30" bei gleichgebliebenem Absolutbetrag des Unwuehtvektors, also gleicher Meßspannung {/«.

Die bisher beschriebene Vorrichtung läßt sich besonders einfach für mit einer geraden Anzahl von diskontinuierlich angeordneten Umfangsteilen versehene Prüflinge verwenden. Handelt es sich dagegen um Prüflinge mit einer ungeraden Anzahl (2« + 1) von diskontinuierlich angeordneten Umfangsteilen, wobei /i = 2, 3, 4 .... so wird das Ringpotentiometer P mit einer jeweils doppelt so großen Anzahl von Segmenten Ri versehen und der Zeiger M des drehbeweglichen Meßorgans mit den Schleifkontakten α und b über ein Untersetzungsgetriebe von 1:2 gekuppelt.

Für den letzterwähnten Fall kann man jedoch auch ohne ein entsprechendes Untersetzungsgetriebe zwischen dem Schleifkontaktpaar und dem Winkelzeiger M auskommen, wenn man dafür die in F i g. 4 dargestellte Ringpotentiometerschaltung verwendet. Hier sind entsprechend den gestrichelt dargestellten, für diskontinuierlich angeordneten Umfangsteilen 13, 14, 15, 16 und 17 eines beispielsweise dargestellten Wechselstromläufen zehn Ringpotentiometersegmente mit der entsprechenden Anzahl von Abzweigstellen 5 und S' zugeordnet Zwischen den Eingangsklemmen 3 und 4 liegt wiederum die dem Gesamtbetrag des resultierenden Unwuchtvektors entsprechende Meßspannung Vt an. Dabei ist nun aber den einzelnen Ringsegmenten bzw. ihren Anschlußstellen S ein gemeinsamer Vorwiderstand R vorgeschaltet, der den gleichen Widerstandswert wie das Potentiometer besitzt, gemessen zwischen den verbindenden Ringleitungen 18,19, so daß also an jedem Potentiometersegment wie auch am Widerstand R jeweils nur die halbe Meßspannung -^- abfällt Die beiden Schleif-

360°

kontakte α und b sind unter einem Winkel von .

im vorliegenden Fall also unter 72°, zueinander versetzt angeordnet Sie sind so geschaltet, daß der eine Schleifkontakt α zwischen der Klemme 6 und der Eingangsklemme 3 die Teilspannung U_a liefert, während der Schleifkontakt b zwischen der Klemme 8 und der Eingangsklemme 4 die Teilspannung Ub liefert. •Hierdurch wird erreicht, daß die Teilspannung U₀. nur

zwischen 0 und -j- und die Teilspannung Ub nur

zwischen -^- und 17« liegende Werte annehmen kann, mithin Ub stets größer als U_a ist Die angezeigte Teilspannung U_a ist daher hier stets der mit der kleineren Unwucht behafteten Komponente zuzuordnen, während die größere Teilspannung Ub der dem Gesamtunwuchtvektor jeweils nächstliegenden Komponente zugeordnet wird. Wie schon erwähnt wurde, kann man für die Un wuGhtkomponentenbestimmung von an ihrem Umfang unterschiedlich beschaffenen Prüflingen durchaus auch ,./nehrere der vorbeschriebenen Ringpotentiometer

hintereinander anordnen und dabei ihre Schleif*

S kontaktpaare a, b mit dem Winkelzeiger M gemeinsam kuppeln, wobei durch eine entsprechende Wahlschalt* einrichtung das dem jeweils zu untersuchenden Prüf* ling zugeordnet« Ringpotentiometer mit seinen Ein* gangsklemmen 3, 4 an die Meßspannung V₁ und mit

ίο »einen Ausgangsklemmen 6 und 8 an die Anzeige* instrumente 19, 12 ohne weiteres angeschlossen werden kann.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ermitteln der Unwuchtkomponenten bei Auswuchtmaschinen mit einer den Unwuchtvektor ermittelnden Meßeinrichtung,

»ο die eine seinem Absolutbetrag proportionale Meß· spannung liefert und ein drehbewegliches, seine Winkellage anzeigendes Meßorgan besitzt, insbesondere für das Auswuchten von Prüflingen mit diskontinuierlichem Umfang, dadurch ge·

*5 kennzeichnet, daß ein Ringpotentiometer (P) vorgesehen ist, das mit einer geraden Anzahl von abwechselnd von der Meßspannung (U_t) gespeisten Potentiometersegmenten (R₁, R_t ...) versehen ist und ein mit dem drehbeweglichen MeB- organ (M) gekuppeltes Schleifkontaktpaar aufweist, dessen Schleifkontakte (α, b) unter einem den einzelnen Potentiometersegmenten entsprechenden Winkel versetzt zueinander angeordnet sind und davon die den Unwuchtkomponenten entsprechenden Teilspannungen (I/«, Ut) abgreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Prüflinge mit einer geraden Anzahl diskontinuierlich angeordneter Umfangs teile das Ringpotentiometer (P) die gleiche Anzahl von Segmenten besitzt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Prüflinge mit einer ungeraden Anzahl (In + 1) diskontinuierlich angeordneter Umfangsteile das Ringpotentiometer (P) eine jeweils doppelt so große Anzahl von Segmenten (Ji₁, Rf-) besitzt und sein Schleif kontaktp&ar mit dem drehbeweglichen Meßorgan (M) über ein Untersetzungsgetriebe von 1:2 gekuppelt ist (n

so = 2,3,4...)-

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Prüflinge mit einer ungeraden Anzahl (2n + 1) diskontinuierlich angeordneter Umfangsteile das Ringpotentiometer (P) eine doppelt so große Anzahl vonSegmenten (JZ₁₁Ui · · ·) besitzt, an denen durch einen gemeinsamer Vorschaltwiderstand (R) jeweils nur die halbe Meßspannung (U_e) anliegt, und daß weiterhin die beiden Schleifkontakte (α, b) unter einem Winkel «

zueinander versetzt angeordnet und

von

2b+i

so geschaltet sind, daß der eine Schleifkontakt (α) eine zwischen 0 und -γ liegende und der andere

Schleifkontakt (b) eine zwischen -^- and U_e

liegende Teilspannung U_a bzw. Ub liefert.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4,

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dadurch gekennzeichnet, daß das drehbewegliche Meßorgan (M) mit dem Schleifkontaktpaar (er, b) direkt gekuppelt ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Schleif" kontakten (a, b) abgegriffenen Teilspannungen U„, Ub und vorzugsweise auch die von der Meßeinrichtung der Auswuchtmaschine ermittelte Winkel' lage (ß) und Absolutgröße (V_t) des Unwucht' vektors auf getrennten, nebeneinander angeord·" neten Anzeigeinstrumenten (10, 12 bzw. 9, 11) anzuzeigen sind.

7. Vorrichtung naeh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Schleifkontakten (a, b) abgegriffenen, den

Unwuchtkomponenten entsprechenden Teilspannungen Ua, Ub in elektrische Speicher einzugeben sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere vorzugsweise durch ein gemeinsames drehbares Meßofgan (M) zu betätigende Ringpotentiometer (P) mit einer jeweils unterschiedlichen geraden Anzahl von Potentiometersegmenten (A₁, Λ» ...) vorgesehen sind und jedes der Ringpotentiometer (P) durch einen Wählschalter einerseits an die Meßspannung Vt und andererseits an die die Teilspaftnungen V», Vn anzeigenden bzw. registrierenden Anzeigeinstrumente oder Speicher anzuschließen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

209 631/159

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