DE1870623U

DE1870623U - Geraet zur messung der gleichfoermigkeit von drehbewegungen.

Info

Publication number: DE1870623U
Application number: DESCH32469U
Authority: DE
Original assignee: Schoppe and Faeser GmbH
Current assignee: Schoppe and Faeser GmbH
Priority date: 1962-10-25
Filing date: 1962-10-25
Publication date: 1963-04-18

Description

SGHOPPE & PAESER Minden/Westf.d. 24. Oktober 1962

G.m.b.H. Schillerstraße 72 Ps./Je

Gerät zur Messung der Gleichförmigkeit von Drehbewegungen

Die Neuerung bezieht sich auf ein Gerät zur Messung der Gleichförmigkeit von Drehbewegungen, das aus einer drehbar gelagerten Masse besteht, deren Bewegungen gegenüber der an der zu messenden Drehbewegung teilnehmenden Lagerung auf elektrischem Wege bestimmt und auf elektrische Anzeigegeräte oder Schreiber übertragen wird. Derartige Geräte werden z.B. zur Überwachung der Gleichförmigkeit der Drehbewegungen von Werkzeugmaschinen benutzt. Mit der zu messenden Welle steht die Grundplatte des Gerätes in Verbindung, die einen Lagerbock trägt. An diesem Lagerbock ist gleichachsig mit der zu untersuchenden Welle drehbar eine träge Masse (Rotor) befestigt. Die Lagerung erfolgt zweckmäßig in reibungsfreien Kreuzfedergelenken. Die Ungleichförmigkeiten der Drehbewegungen wirken sich dann in Bewegungen der trägen Masse gegenüber dem Lagerbock bzw. der Grundplatte aus, und diese werden durch elektrische Übertragungsglieder, z.B. durch induktive Geber, abgenommen. Um die Störungen durch Eigenschwingungen der trägen Masse zu unterdrücken, ist etine Dämpfung, z.B. in Form einer Wirbelstromdämpfung, vorgesehen.

Für die Messung der Gleichförmigkeit der Drehwinkelübertragung von Zahnrädern oder Getrieben mit Hilfe des hier beschriebenen Seismischen Meßgerätes ist es erforderlich ■, daß die Eigenfrequenz dieses Gerätes unterhalb der Frequenz der aufzunehmenden Ungleichförmigkeit der Drehbewegung liegt. Die Eigenfrequenz des Rotors läßt sich verringern«

a) durch Verwendung von Federn mit geringerer Rückstellkraft,

b) durch Vergrößerung des Trägheitsmomentes des Rotors.

Da die Federn gleichzeitig die Lagerung des Rotors bilden und für das Meßsystem eine hinreichende Stabilität gewährleistet sein muß, kann die Rückstellkraft der Federn nicht beliebig verringert werden. Einer beliebigen Vergrößerung des Trägheitsmomentes des Rotors steht die Forderung entgegen, mit diesem Gerät Messungen an feinmechanischen Maschinen und Getrieben durchzuführen, wobei das Meßgerät keine Belastung für das Meßobjekt darstellen darf.

Nach der Konstruktion der Neuerung wird der Rotor aus mehreren konzentrisch mit Abstand übereinander angeordneten kreisförmigen Scheiben aus leitendem Material gebildet, die zusammen mit dazwischen ortsfest angeordneten Magneten zugleich die Dämpfung des drehbaren Systems bilden.

Damit wird die zur Erzielung einer möglichst niedrigen Eigenfrequenz erforderliche große Drehmasse auf kleinem Raum erreicht und gleichzeitig die zur Einstellung eines definierten Frequenzganges notwendige starke Dämpfung unter Ausnutzung des zur Verfügung stehenden kleinen Raumes verwirklicht. Bei der Neuerung werden

die Dämpfungsmagnete als quaderförmige Dauermagnete ausgebildet, die kreisförmig auf zwischen die 'Scheiben des Rotors ragenden Weicheisenringen angeordnet sind. Die Dauermagnete sind weiterhin zu beiden Seiten der Weicheisenringe angeordnet und in Richtung der Drehachse des Rotors magnetisiert. Die Dauermagnete sind so angeordnet, daß sie sowohl in Achsrichtung des Rotors als auch senkrecht dazu gegeneinander wechselnde Polung aufweisen.

Der Rotor ist über Kreuzfedergelenke, deren Kreuzungspunkt im Drehpunkt des Rotors liegt, mit dem Stator verbunden. Um Beein« flussungen der Messungen durch Unwucht des Rotors auszuschalten, sind Einrichtungen zur Auswuchtung des Rotors vorgesehen.

Im Drehpunkt des Rotors ist eine reibungsfreie Sicherheitslagerung eingebaut, die das Verbiegen der Kreuzfedergelenke bei Oberlastungen verhindert.

Die Neuerung sei an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Abb. 1 Schnitt durch das Gerät gemäß der Neuerung Abb. 2 Schnitt durch das Gerät nach Abb. 1 in einer anderen Ebene Abb. 3 Querschnitt durch das Gerät nach Abb. 1 Abb. 4 Draufsicht mit Ansicht des elektrischen Fühlers und der Auswuchte inrichtung.

Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Gerät. Der Befestigungsflansch 1 dient als Grundplatte des Stators. In diese Grundplatte ist der Zylinder 2 eingelassen, an dem das statorseitige Prisma des Kreuzfedergelenkes befestigt ist. Der Rotor 3 ist über das rotorseitige Prisma 5 und die Kreuzfedergelenke β mit dem Stator

verbunden. Gemäß der Neuerung besteht der Rotor aus mehreren konzentrisch mit Abstand übereinander angeordneten kreisförmigen Scheiben., die zur Erzielung einer hinreichend großen Drehmasse in Kupfer ausgeführt sind. Zwischen den Scheiben des Rotors sind quaderförmige Dauermagnete 7 auf WeiGheisenringen 8 derart befestigt, daß sieh die magnetischen Feldlinien summieren und die Scheiben des Rotors durchsetzen. Nach der Neuerung sind die Weicheisenringe 8 dreifach unterteilt und in den Tragesäulen 9 herausschwenkbar gelagert, um erforderlichenfalls die Luftspalte von Verunreinigungen säubern zu können. Wie in Abb. 2 gezeigt, dient die Tragesäule 9 sowohl als Führung für die Distanzrollen 10 als auch als Lagerung· des Weicheisenringes 12. Die Dicke der Auflagefläche der Segmente ist in Größe des Durchmessers der Distanzrolle 10 auf die Hälfte verringert, so daß zwei aufeinandergelegte Auflageflächeη 11 und 12 der Dicke des Weicheisenringes 8 entsprechen. Nach dem Einschwenken der Segmente 11 und 12 werden diese mit der Kontermutter 15 gegen die Grundplatte des Stators gespannt.

Zur Einstellung der Wirbelstromdämpfung auf einen vorgegebenen Wert können die äußeren Weicheisenringe mit den darauf befestigten Dauermagneten in Achsrichtung verschoben werden. Gemäß der Neuerung wird die Einstellung des Dämpfungswertes mit dem in diesem Fall ungeteilten oberen Weicheisenring 15 (vergl. Abb. 2) vorgenommen, der mit den Kontermuttern 14 und 16 in Achsrichtung des Rotors verschiebbar angeordnet ist.

Abb. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Gerät, aus der die oben beschriebene Befestigung des Rotors am Stator weiterhin ersicht-

lieh ist. Die Scheiben des Rotors sind in Achsrichtung mit durchgehenden Einschnitten versehen, durch die die Tragesäulen 9 für die ortsfesten Weicheisenringe 8 hindurchragen. Die lichte Weite dieser Einschnitte ist so bemessen, daß der Rotor Schwingungen um den Drehpunkt entsprechend dem vorgesehenen Meßbereich ausführen kann. Aus Abb. 4 ist weiterhin die sternförmige Anordnung der quaderförmigen Dauermagnete auf dem Weicheisenring und ihre Polung ersichtlich. Bei der Neuerung sind die quaderförmigen Dauermagnete in Achsrichtung des Rotors magnetisiert und weisen sowohl in dieser Richtung als auch senkrecht dazu gegeneinander wechselnde Polung auf.

Abb. 4 zeigt die Anordnung zur elektrischen Meßwertaufnahme mit Hilfe induktiver Aufnehmerspulen. Im oberen Teil des Rotors ist mit diesem der Halter 17 starr verbunden. An ihm ist der Tauchanker l8 befestigt, der reibungsfrei in die induktive Aufnehmerspule 19 hineinragt. Zur Erzielung einer hinreichenden Empfindlichkeit werden in der Neuerung jeweils zwei solche Aufnehmerspulen verwendet.

Aus Abb. 4 ist weiterhin die im oberen Teil der Abb. 1 untergebrachte Anordnung zur Auswuchtung des Rotors in Bezug auf seine Drehachse ersichtlich. Der Führungsbolzen 20 ist mit dem Rotor starr verbunden und trägt an seinem äußeren Ende Gewinde. Auf diesem Führungsbolzen ist ein Gewicht 21 verschiebbar angeordnet, das gegen die Feder 24 mit Hilfe der Kontermutter 22 verstellt wer-

kann und mittels der Schraube 2J auf dem FUhrungsbolzen 20 festgeklemmt wird. Eine gleichartige Anordnung befindet sich gegenüberliegend und in der um 90° versetzten Ebene.

In Abb. 1 wird weiterhin eine Anordnung zur Sicherung der Kreuzfedergelenke gegen Überlastungen gezeigt. Die Platte 25 bzw. 27 ist am Stator derart befestigt., daß sich der Zapfen 29 bzw.30 reibungsfrei in einer eng tolerierten Bohrung der Platte 26 bzw. dreht, die am Rotor befestigt ist. Bei Überlastungen des Meßgerätes können nach der Neuerung die Kreuzfedergelenke nur soweit ausgelenkt werden bis der Zapfen 29 bzw. 30 die Platte 26 bzw. 28 berührt. Dadurch wird die Verbiegung der Federn der Kreuzfedergelenke bei Überlastung vermieden.

Claims

Γ. Κ» υυυ iJü £ ü. ι υ. U i Schutzansprüche.

1. Gerät zur Messung der Gleichförmigkeit von Drehbewegungen, bestehend- aus einer drehbar gelagerten Masse (Botor), deren Bewegungen gegenüber ihrer an der zu messenden !Drehbewegung teilnehmenden Lagerung auf elektrischem Wege bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Eotor aus mehreren konzentrisch mit Abstand übereinander angeordneten kreisförmigen Scheiben aus leitendem Material gebildet ist, die zusammen mit dazwischen ortsfest angeordneten Magneten zugleich die Dämpfung des drehbaren Systems bilden.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Scheiben aus Kupfer bestehen.

3.Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmagnete als quaderförmige Dauermagnete ausgebildet sind, die kreisförmig auf zwischen die Scheiben des Rotors ragenden Weicheisenringen angeordnet sind.

4.Gerät nach Anspruch· 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete zu beiden Seiten der Weicheisenringe angeordnet sind,

5.Gerät nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete in Pachtung der Drehachse des Eotors magnetisiert sind und sowohl in dieser Eichtung als auch senkrecht dazu gegeneinander wechselnde Polung aufweisen.

-Q-

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben des Botors in Achsrichtung durchgehende Bohrungen "bzw. Einschnitte aufweisen, durch die Tragsäulen für die ortsfesten Magnete bzw. diese tragenden Weicheisenringe hindurchragen.

7. Gerätnach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder die beiden äußeren Weicheisenringe in Achsrichtung verschiebbar angeordnet sind.

8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge— kennzeichnet, daß die Weicheisenringe mehrfach unterteilt sind und die in Zapfen drehbar gelagerten Segmente dieser ■Ringe ausgeschwenkt werden können.

9. Gerät nach Anspruch 1 oder einem der nachfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Drehpunkt des Rotors ein mit dem Stator starr verbundener Zapfen in der eng tolerierten Bohrung einer mit dem Rotor verbundenen Platte reibungsfrei angeordnet ist zur Sicherung des Ereuzfedergelenkes gegen Überlastungen.