DE2137901A1

DE2137901A1 - Vorrichtung zum feinauswuchten von schleifscheiben

Info

Publication number: DE2137901A1
Application number: DE2137901A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Schaudt Maschinenbau GmbH
Current assignee: Schaudt Maschinenbau GmbH
Priority date: 1971-07-29
Filing date: 1971-07-29
Publication date: 1973-02-08
Also published as: US3822514A; FR2147738A5; DE2137901B2; DE2137901C3; GB1364379A

Description

PATENTANWÄLTE

SCHAUDT HASCHIKBNBAU GmbH Stuttgart-HedelfIngen

Vorrichtung zum Feinauswuchten von Schleifscheiben

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feinauswuchten von Schleifscheiben, die aus zwei gemeinsam in einer Richtung verstellbaren Wuchtmassen, die beidseits einer dritten Vuchtmasse in einem relativ zur Schleifscheibe verdrehbaren Gehäuse angeordnet sind, die gegenläufig verstellbar ist und das doppelte Wuehtmoment hat» besteht. Eine solche Vorrichtung ist in der älteren Anmeldung P 20 01 830.8 vorgeschlagen·

Bei dieser älteren Vorrichtung waren die Wuchtmassen als Planetenräder ausgebildet, die mit einer Innenverzahnung des Gehäuses kannten. Zur Herstellung einer solchen Vorrichtung ist es also notwendig, alle Wuchtmassen und das Gehäuseinnere mit Verzahnungen zu versehen, wodurch die Herstellung aufwendig wird.

Durch die Erfindung soll deshalb eine Vorrichtung dieser Art verfugbar gemacht werden, die mit geringerem Aufwand herzustellen 1st, und diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß alle Wuchtmassen auf einer gemeinsamen, relativ zur Schleif-

ORIGINAL INSPECTED

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scheibe und zum Gehäuse verdrehbaren Welle angeordnet sind und im Gehäuse wenigstens ein Ritzel drehbar gelagert ist, das mit je einem Kegelzahnrad an der dritten Wuchtmasse und einer der beiden gemeinsam verstellbaren Wuchtmassen kämmt, wobei jeweils eines der beiden Kegelzehnräder und die zugehörige Wuchtmasse drehfest mit der Welle verbunden ist und das andere mit der zugehörigen Wuchtmasse drehbar auf der Welle gelagert ist. Bei einer so ausgebildeten Vorrichtung brauchen nur wenige, kleinere Bauteile mit Verzahnungen hergestellt zu werden, so daß die Herstellung wesentlich vereinfacht wird.

Das Ritzel mit seiner Lagerung im Gehäuse stellt natürlich eine gewisse Unwucht dar, die an sich ausgeglichen werden müßte» Statt dessen kann die Ritzelmasse jedoch auch als Wuchtmasse zum Ausgleichen der Unwucht herangezogen werden, und dazu wird gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung das Ritzel in einer fest mit dem Gehäuse verbundenen vierten Wuchtaasse gelagert, wobei zum Ausgleich der sich möglicherweise dadurch ergebenden dynamischen Unwucht auf der anderen Seite der dritten Wuchtmasse zweckmäßig eine fünfte Wuchtmasse vorgesehen ist, deren Wuchtmoment gleich des der vierten Wucht·= masse und dem Wuchtmoment des Ritzels ist« Wird auf diese Weise ein Teil der Wuchtmasse im Gehäuse festgelegt, können die Hassen der verstellbaren Wuchtmassen entsprechend geringer gewählt werden, so daß die Verstellung der Wuchtmassen zum Ausgleichen einer bestimmten Unwucht der Schleifscheibe erheblich feinfühliger wird. Optimal werden die Massen der beweglichen Wuchtmassen und der festen Wuchtmassen relativ zueinander so gewählt, daß das Wuchtaosent der vierten und fünften Wuchtaasee zusammen mit dem Wuchtaoaent des Ritzels gleich dem Vuchtmoment der ersten drei Wuchtmasaen ist.

Bei den bekannten Auswuchtvorrichtung^, und auch bei der

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Vorrichtung nach dem filteren Vorschlag, sind die Wuchtmassen io wesentlichen ait kreisförmigem Querschnitt ausgeführt, so daß der Innendurchmesser des Gehäuse» mindestens gleich dem doppelten Durchmesser der Wuchtaassen sein muß. Wird da gegen gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung den Wuchtmassen im wesentlichen halbkreisförmiger Querschnitt erteilt, so kann der Aaßendurchmesser &ne Gehäuses verringert werden, oder bei gleichem innendurchmesser kann die Größe des Wuchtmoments jeder Wuchtmasse merklich vergrößert werden.

Es ist bereits bekannt, die Schleifscheibenspindel als Hohlwelle auszubilden, damit die Steuereinrichtungen zur Verstellung der Wuchtmassen an/der Schleifscheibe fernen Ende der Spindel, das heißt auf der Antriebsseite, angeordnet werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders gut für diese Zwecke geeignet, es braucht nämlich nur das Gehäuse an einer durch die Spindel über den Spindelantrieb hinausrei- chenden Hohlwelle zu sitzen und die Welle, auf der die Wuchtmassen angeordnet sind, in dieser Hohlwelle angeordnet zu sein und über deren Ende hinausreichen, dann können an den Enden der Hohlwelle und der Welle Steuereinrichtungen zur Verstellung der Wuchtmassen vorgesehen sein. Der Vorzug dieser Anordnung besteht darin, daß bei manueller Betätigung der Steuereinrichtungen der Bedienungemann außerhalb des Bereichs der Schleifscheibe bleiben kann, so daß die Unfallgefahr erheblich verringert ist.

Die Unfallgefahr kann jedoch noch weiter verringert werden„ wenn eine Fernbedienung der Steuereinrichtungen möglich ist, und das wird gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch ermöglicht, daß die Steuereinrichtung aus zwei Kupplungen, die im eingekuppelten Zustand die Hohlwelle an die Spindel bzw. die Welle an die Hohlwelle kuppeln, und einem Stellmotor besteht, der die Welle antreiben kann. Die Strom-

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Zuführungen für die Kupplungen und den Stellmotor werden über Schleifringe herausgeführt und zu am Maschinenbett montierten Schaltern geführt« so daß es zum Ausgleichen einer Schleifscheibenunwucht nicht mehr erforderlich ist, auch nur ein drehendes Teil zu berühren. Die Kupplungen und der Stellmotor laufest im Normalbetrieb natürlich mit der Spindeldrehzahl um. -

Zur Anzeige der Unwucht werden in üblicher Weise Schwingungsaufnehmer auf die.Haschine gesetzt, und wenn die vom Schwingungsaufnehmer gelieferte Spannung einen Minimalwert erreicht, ist der betreffende Uhwuchtausgleichsvorgang abgeschlossen. Um Störungen durch Erschütterungen auszuschalten, die durch andere Erschütterungen als durch die Unwucht hervorgerufene erzeugt werden, ist es dabei notwendig, aus der vom Schwingungsaufnehmer gelieferten Spannung nur die Komponente auszuflltern, die der Drehzahl der Schleifscheibenspindel entspricht. Werden dazu mechanische oder elektrische Filter verwendet, so muß die Spindel während des Ausgleichsvorganges genau die Drehzahl haben, die durch die Filter vorgegeben ist, so daß immer nur bei dieser Drehzahl ausgewuchtet werden kann. Es ist jedoch auch ein anderes Verfahren zur Feststellung der Unwucht bekannt, das darin besteht, daß die Spannung vom Schwingungsaufnehmer in einer phasenempfindlichen Detektorschaltung mit einer von einem mit der Schleifscheibenspindel gekuppelten Generator gelieferten Wechselspannung verglichen wird, wobei zur Beseitigung von Mehrdeutigkeiten und Winkelfehlern zusätzlich noch mit Phasenverschiebung um 90° gemessen wird; können Mehrdeutigkelten und Winkelfehler durch Kupplung des Generators mit der Auswuchtvorrichtung vermieden werden, kann natürlich die Messung mit Phasenverschiebung weggelassen werden·

In der Praxis wird als phasenempfindliche Detektorschaltung eine Multiplications- und Integrationsschaltung verwendet, in der die Spannung vom Schwingungsaufnehmer mit zwei um 90°

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phasenverschobenen Wechselspannungskomponenten vom Generator multipliziert wird und die Produkte integriert werden· Eine in der Funktion ähnliche Schaltung 1st bereits bekannt» sie wird als "Wattmetermethode" bezeichnet. Bei dieser üblichen Wattmetermethode werden die um 90° phasenverschobenen Span» nungskomponenten vom Generator nacheinander einer einzigen Hultiplikations- und Integrationsschaltung zugeführt, zur Beschleunigung äe& Gesamtvorganges ist es vorzuziehen» zwei Multiplikations- und Integrationsschaltungen zu verwenden» denen die beiden Spannungskomponenten gleichzeitig zugeführt werden» und die Ausgangssignale dieser beiden Schaltungen vektoriell zu addieren*

Diese Möglichkeit» bei beliebiger Spindeldrehzahl auszuwuchten _¥ 1st praktisch notwendig» wenn automatisch ausgewuchtet werden soll» und gemäß einer speziellen Ausbildung der Erfindimg sind deshalb zur Anzeige der Unwucht ein Schwingungsaufnehmer» ein Generator zur Erzeugung einer der Spindeldrehzahl entsprechenden Wechselspannung und eine phasenempfindliche Detektorschal« tung vorgesehen» und ist diese letztere an eine automatische Steuerung angeschlossen. Die phasenempfindliche Detektorsehal«· tung selbst kann eins übliche wattmeterartige Schaltung mit 90°- Fnasenschieber sein» oder es können auch elektronische Detektorschaltungen vorgesehen werden«

Eine automatische Steuerung für das Felnauswuchtan voa Schleif* scheiben 1st bekannt» ein wesentlicher B@standt@il dieser bekannten Steuerung 1st ein Programmschrittscbaltwsrke lins solche automatische Steuerung ist verhältnismäßig etSranf Bllig, gassSß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird d©slaalb die automatische Steuerung aus Elementen der modernen Digitaltechnik aufgebaut« und zwar in der Weise» daß die automatisch© Steuerung eine Vergleichsstufe, in der das die Rest-Ünwueht repräsentierende Ausgangssignal der Detektorschaltung mit einem Sollwert verglichen wird und die ein Einschaltsignal für den Stellmotor und eine der Kupplungen liefert, solange das Ausgangssignal größer als der Sollwert ist» und eine Differenzierstufe aufweist» In der ein Signal entsprechend Vorzeichen und GrJißa dar Änderung des Detektor-Aus gangsflignals, das heißt der Unwucht erzeugt wird

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und an die ein bistabiler Schaltkreis angeschlossen 1st, der bei positiver Änderungsrate die Drehrichtung des Stellmotors umkehrt. Zum Aufbau einer solchen automatischen Steuerung genügen relativ wenige Elemente, die in gro3em ümf ang bei der numerischen Steuerung von Werkzeugmaschinen bereits benutzt werden und technisch ausgereift sind, so daß sich die Steuerung sehr einfach aufbauen ISBt.

Grundsätzlich 1st es natürlich möglich, die Drehzahl des Stellmotors konstant vorzugeben, je nachdem, wie dieser feste Wert gewählt wird, ergibt sich dann aber bei großen Verstell« wegen eine verhältnismäßig lange Zeit bis zur Erreichung des Ausgleichs, oder, wenn die Verstellgeschwindigkeit verhältnismäßig groß gewählt wird, besteht die Gefahr, daß der Aus» gleich zur anderen Seite hin überfahren wird. Un beiden Gefahren aus dem Wege zu gehen, wird zweckmäßigerweise die Größe der Änderungsrate des die Unwucht repräsentierenden Detektor-Ausgangssignals als Sollwert für die Stellmotordrehzahl verwendet, so daß bei Annäherung an den Ausgleich die Stellmotordrehzahl immer geringer wird, so daß der Punkt, an dem der Ausgleich der Unwucht erreicht ist, sicher nicht überfahren wird»

Hit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird, wie das auch sonst beim Auswuchten üblich ist, der gemeinsame Schwerpunkt der Wucht« massen zunächst so verstellt, daß er der unwucht der Schleifscheibe genau gegenüberliegt, und dann wird die radiale Lage dieses Schwerpunktes solange geändert, bis die Unwucht der Schleifscheibe ausgeglichen ist« Dieser übergang vom Verstellen nur der Winkellage des gemeinsamen Schwerpunktes der Wuchtmassen zur Änderung nur der Radiallage desselben kann auf verschiedene Welse erreicht werden, als besonders günstig hat sich erwiesen, an die Differenzlerstufe einen Bulldiakriminetor anzuschließen, der bei einer Änderungsrate Roll des Detektor-Ausgangesignals ein Signal liefert, mit dem über je einen bistabilen Schaltkreis die durch das Sinsehaltsignal von dBT Vergleichastufe

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eingeschaltete Kupplung abgeschaltet und die andere Kupplung eingeschaltet wird.

Die Rückstellung des bistabilen Schaltkreises d@r zweiten Kupplung kann dann beispielsweise dadurch erfolgen, daß das Binschaltsignal von der Vergleichsstufe wegfällt» eine besonders einfache Möglichkeit besteht jedoch darin,, daß die Vergleichsstufe bei Gleichheit des Detektor-Ausgangssignals mit dem Sollwert ein dem Einschelxsignal entgegengesetzte© Signal as den bistabilen Kreis für die zweite Kupplung liefert» so daß diese wieder abgeschaltet wird. Bs braucht dann kein Ausgangssignal in einer Zwischenstufe verarbeitet zu werden^ so daß auf diese Weise mit einem Minimum an Schaltkreisen und Stufen gearbeitet werden kann.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden? es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schleifspindelstook alt einer erfindung&gem<18@n Feinauswuchtvorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Schleifscheibenaiifnahme mit dem mechanischen Teil der FeinauswuchtForrichtuag;

Fig. 3 einen Schnitt ISngs der Linie III-III in Fig«,2; Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig* 2; Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig., 2$

Fig. 6 einen Schnitt durch den Betätigungsteil der Feinauswuchtvorrichtung; und

Flg. 7 ein Blockschaltbild zur automatischen Feinausvuchtung mit der erfindungsgemäßen Feinausvuchtvorrichtung.

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Der in Fig· 1 dargestellte Schleif spindelstock besteht aus eine» nicht dargestellten Antriebsmotor, der über Keilriemen 11 die Schleifspindel 12 antreibt, einer in üblicher Weise auf die Spindel, aufgesetzten Schleifscheibe 13 sowie einer Feinauswuchtvorrichtung, die aus einem in der Habe der Schleif» scheibe 13 angeordneten mechanischen Teil und einem, in Fig.6 nfiher dargestellten Steuerteil besteht, der auf der der Schleifscheibe fernen Seite der Spindel 12 an diese angeflanscht ist«.

Der mechanische Teil der Feinauswuchtvorrichtung besteht, vergleiche auch Flg. 2, aus einem Gehäuse 14, das mit Lagern

15 uäd 16 im Spindelkonus 17 drehbar gelagert 1st. Zm Gehäuse

16 sind zwei halbzylinderförmige Wuchtmassen 18 und 19 befestigt, beispielsweise mit Schrauben wie 20 (Fig. 4) und das Gehäuse 14 selbst ist mit einer Hohlwelle 21 verbunden, mit der es relativ zum Spindelkonus, und damit zur Schleifscheibe 13» verdreht werden kann«

In der Hohlwelle 21 ist eine massive Welle 22 drehbar angeordnet, die mit zwei Lagern 23 und 24 drehbar im Gehäuse 14 gelagert 1st und drei relativ zum Gehäuse 14 verdrehbare Wuchtmassen 25, 26 und 27 trägt „Auch diese drei Wuchtaassen sind halbzylindrisch ausgeführt, wie am besten in Flg. 3 und 5 erkennbar. 1st.

Die Wuchtmassen 25 aad 27, die symmetrisch zur Wuchtmasse 26 angeordnet sind (Fig« 2) sind mit der Welle 22 verkeilt, werden also verdreht, sobald die Welle 22 relativ zur Hohlwelle und damit zum Gehäuse 14 verdreht wird.

Die Wuchtmasse 25 sitzt dabei auf einer Büchse 28, die an ihrer zur Schleifscheibe weisenden Seite als Kegelzahnrad 29 ausgebildet 1st und dort mit einem Ritzel 30 kämmt, das drehbar in

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der am Gehäuse befestigten Wuchtmasse 19 gelagert ist (vergl. Fig« 2 und 4). Das Ritzel 30 kämmt seinerseits Bit einem Kegelzahnrad 31» das» Bit einem Nadellager 32, drehbar auf der Welle 22 gelagert ist und die Wuchtmasse 26 trägt. Wird also die Welle 22 relativ zum Gehäuse 14 verdreht» so werden die Wuchtaassen 25 und 27 in der gleichen Richtung verdreht, das Kegelzahnrad 29 verdreht das Ritzel 30» und dieses dreht das Kagelzahnrad 31 und damit die Wuchtaasse 26 in entgegengesetztem Sinne» jedoch um gleiche Winkelbeträge.

In der dargestellten Stellung der Wuchtz&assen 18, 19» 25, 26 und 27 ergibt sich das maximale Wuchtmoment der Auswuchtvorrichtung, weil die Schwerpunkte aller fünf Wuchtaassen in einer Linie liegen. Werden nun die Wuchtmassen 25» 26 und 27 in gegenläufigem Sinne aus der Verbindungslinie der Schwerpunkte der Wuchtmassen 18 und 19 herausgedreht, so verschiebt sich der Schwerpunkt der beiden Wuchtmassen 25 und 27 in der einen Richtung auf einem Kreisbogen von dem Schwerpunkt der im

weg

Gehäuse feststehenden Wuchtmassen 18 und 19>i und der Schwerpunkt der Wuchtmasse 26 um den gleichen Betrag in entgegengesetzter Richtung. Der gemeinsame Schwerpunkt der Wuchtmassen 25, 26 und 27 wandert damit um eine Strecke entsprechend eins minus

M«· CQSd* )

Kosinus des VerdrehungswinkelsVäuf die Achse der Welle 22 zu, so daß der gemeinsame Schwerpunkt aller fünf Wuchtmassen sich um die Hälfte dieses Wertes verschiebt. Vorausgesetzt ist dabei, daß das Wuchtmoment der im Gehäuse feststehenden Massen 18 und 19 gleich dem Wuchtmoment der drei beweglichen Massen ist, und wiederum das Wuchtmoment der beiden gemeinsam in einer Richtung verdrehbaren Wuchtmassen 25 und 27 gleich dem Wuchtmoment der gegenläufig wandernden Wuchtaasse 26 ist. Werden andere Massenverhältnisse gewählt, ändern sich die Verhältnisse entsprechend, ist das Wuchtmoment der feststehenden Hassen nicht gleich dem der beweglichen Massen in der In Fig. 2 dargestelltem Extrems teilung, so ändert sich der

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Be tr ag, uin den der Gesamtschwerpunkt, der ja für das Wuchtmoment maßgeblich ist, aus der Extremstellung herauswandert; wird das Verhältnis der beiden Hassen 25 und 27 zur Masse 26 geändert, so wandert der Schwerpunkt nicht mehr direkt auf die Achse der Welle 22 zu, sondern in anderer Richtung, das kann natürlich durch Änderung der übersetzung durch das Ritzel 30 ausgeglichen werden, etwa durch Wahl unterschiedlicher Zähnezahlen.

Werden die beweglichen Wuchtmassen aus der in Fig. 2 dargestellten Stellung in eine um 180° dagegen versetzte Stellung gedreht, so daß die Schwerpunkte der beweglichen Wuchtmassen 25, 26 und 27 wieder in einer Linie liegen, so ist das gesamte Wuchtmoment der Vorrichtung gleich Null, sofern natürlich die drei beweglichen Wuchtmassen zusammen das gleiche Wuchtmoment erbringen wie die beiden festen Massen 18 und 19.

Die Hohlwelle 21 mit der darin befindlichen massiven, Welle führt durch die Spindel 12 über den Keilriemenantrieb hinaus; wie besonders klar aus Fig. 6 erkennbar ist, steht das Ende der massiven Welle 22 auch noch über das Ende der Hohlwelle 21 vor. Die Hohlwelle 21 ist über eine Kupplung 32 an die Spindel 12 gekuppelt, und über eine Kupplung 33 an die massive Welle 22. Die massive Welle 22 ist ihrerseits drehfest mit dem Wellenstuamel eines Elektromotors 34 verbunden, der über feststehende Bürsten 35 mit Strom versorgt wird. Die beiden Kupplungen 32 und 33 sind elektromagnetische Kupplungen, die über mit der Spindel umlaufende Anschlüsse 36 mit Strom versorgt werden können.

Ia Noraalbetrieb der Schleifmaschine sind die. Kupplungen 32 u.33 eingerückt» so daß sie selbst, ebenso wie der Motor 34, mit der Spindel rotleren. Wird die Kupplung 32 durch ein Signal über die Klemmen 36 gelöst, so kann durch Stromzufuhr zum Motor 34, der durch seine Verbindung mit des Kupplungsgehäuse

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auch weiterhin mit Spindeldrehzahl umläuft, die massive Welle 22 und die damit starr über die Kupplung 33 gekuppelte Hohlwelle 21 relativ zur Spindel 12 verdreht werden» so daß alle fünf Wuchtaassen aus der in Fig. 2 dargestellten Stellung herausgeschwenkt werden, denn mit der Hohlwelle 21 wird auch das Gehäuse 14 verdreht und damit die Wucktmassen 18 «ad 19. Dieses Verdrehen wird fortgesetzt., bis das W-aehtmoiaent der erfindungsgemäßen Auswuchtvorrichtung der itemcht der Schleifscheibe 13 genau gegenübersteht, wie das auch bei den bekannten bzw. vorgeschlagenen Auswuehtvorrichtimgan geschieht.

¥ird die Kupplung 32 wieder eingekuppelt und dafür die Kupplung 33 gelöst, so wird beim Drehen des Motors 34 di@ massive Welle 22 gegenüber der Spindel und der Hohlwelle 21 verdreht, so daß nur noch die beweglichen Wuchtaassen 25 ₉ 26 und 2? ge=? genüber den im Gehäuse feststehenden Wushtmass en 18 und 19 verdreht werden ₉ so daß deren Wuchtraoaent in der beschriebenen Weise teilweise kompensiert wird, bis das Wuchtmoment der Schleifscheibe 13 auch durch die Größe des Wuchtmoments der Auswuchtvorrichtung auskompensiert ist, ebenso wie das bei den bekannten bzw» vorgeschlagenen Auswuchtvorriehtungen der Fall ist* Sobald dieser Punkt erreicht Ist» wird die Kupplung 33 wieder eingekuppelt und der Motor 34 abgeschaltet_P so daß die beiden Vellen 21 und 22 und damit die Auswuehtvorrichtimg relativ zur Spindel 12 stehen bleiben*

Es ist dabei zu beachten, daß die an den Wuchiaaassen angreifenden Auswuchtkräft« weder während des Verstellvorgangs noch im Ruhezustand eine Rückwirkung auf die Steuerorgane, nämlich die beiden Kupplungen 32 und 33 «ad den Motor 34 haben, so daß diese Steuerelemente nur außerordentlich kleine Drehmomente aufzubringen haben und deshalb außerordentlich leicht ausgeführt werden können.

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Mit der erfladungsgeffiäßefi Auswuchtvorrichtung, wie sie bisher 'beschrieben worden ist, das h@13t einem mechanischen Teil in der Schleif seheibennabe wan einem von außen steuerbaren Steuer« teil aus mmi Kupplimgesi land eimern Antrieb, in der dargestelltes, FoX¹U₉ sw©i elektysaagaetlsehen Kupplungen und einem Slek-

ist ©s auf -gelss? einfache Weise möglich, den Aus-'Sag sm aiitemttlsisrea» und eine hierzu geeignete Schaltung ist la Flg. 7 dargestellt« Ar der Schleifmaschine ist Sm, itbXlshsp Weis© eis Schwingungsaufnehmer 38 an einer geeignetes, Stelle montiert? und ferner ist am der Weile. 22 fernes Bnde der Welle des Motors 34 ein Drehmelder 39 vorgesehen, der ia Fig· 6 aur- strichpunktiert dsrgsstellt isti dieser Drehmelder leasm selbstverständlich an Jeder anderen geeigneten Stellt angebraeht werden·

Die Signale vom Schwingungsaufnehmer 36 und Drehmelder 39 werden einem phasenempflndllch&n Detektor 4o zugeführt, in dem nach der bekannten ¥attmetermethode die beiden Signale elektromagnetisch oder elektronisch verknüpft werden« Das dabei entstehende Ausgangssignal 1st, wie bekannt, ein Maß für die vorhandene U&wueht und wird an einem Anzeigegerät 41 angezeigte Zur Automatisierung des Atiswuchtvorgangs wird dieses Sign©! als Ist-Wert einer Vergleiehsstufe 42 zugeführt, in der es mit einem von auSen vorgegebenen Sollwert verglichen wird, der die zulässige Restunwucht darstellt· Ist der Ist-Wert großer als der Soll-Wert, geht Signal L zur Maschine und an ein HÜD-Gattsx* 43« Sofern die Maschine zu diesem Zeitpunkt kein© dea AuswueMwrgang störenden Steuerbefehle erhalten *v?h_s liefert t>ia ihrerseits auch Signal L an das Gatter 431 <-S daraufhin ebenfalls Signal L abgibt· Mt diesem Signal L wird Über ein ODEH,«Gattar 44 ein Flip-Flop 45 gesetzt, so daß die Kupplung 32 gelöst wird, und ferner ein Flip-Flop 46 gesetzt· Durch das Setzen des Flip-Flop 46 wird ein UND-Gatter 47 vorbereitet und über ein dynamisches ODER-Gatter 48 wird ein weiterer Flip-Flop 49 gesetzt und werden Verzugerungs-

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glieder 50 uad 51 gestartet» Hach dem Setzen des Flip-Flops 49 gibt auch das UND-Gatter 47 Signal L ab, so daß über ein OBSR-Gatter 52 Betriebsspannung an den Motor 34 geliefert wird. Der Motor 34 dreht zunächst mit maximaler Geschwindigkeit in einer zufällig eingestellten Drehrichtung» so daß sieh die Ge«* samtunwueht, und damit das vom Detektor 40 gelieferte Ausgangssignal ändert. Nimmt dabei die Gesamtunwueht ab₉ liefert eine Differenzierstufe 53 an einen angeschlossenen Nulldiskrimiaator 54 negative Spaanung₉ so daß dieser am Ausgang Signal O liefert* Damit liefert das angeschlossene UND-Gatter 55 aa zwei weitere UHD»Gatter 56 mad 5? Signal O₉ so daß dies® beiden ebenfalls Signal 0 am Ausgang zeigen _s so daß die Ysraö glieder 50 und 51 ohn@ Wirkung fölsifcea «ad ©in weiteres sBgenmgsglied 5S gar nicht erst anstoßen wir&o Burek das Signal L vom Satter 55 1st.jedoch über eis Gim»G&tter 59 Flip-Flop 60 gesetst wordene s© daß ein weiteres ■ IMMlatter 61 nmmehr vorbereitet ist«,

Der Motor 34 läuft weites* _& Ms die Gesamtunwuefot ©ia erreichte «ad dasm gibt die Diffaren^ierstuf© 55 Slgoal 0 den Kulldislsriminator 54 ₉ der daraufhin Signal L abgibt, so daß das durch den gesetztes. Flip-Flop 46- vorbereitete UKD-Gat» ter 55 ebenfalls Sig&al L abgibt» Dadurch, wird Flip-Flop 49 gelöscht und damit Kotor 34 gegtoppt. Femer liefert das vor« her vorbereitete UND-Gatter- 61 Signal L ©n ein OEEBR-Gatter 62, daraufhin wird Flip-Flop 45 gelSeeht «ad eis Flip-Flop 63 gesetzt s so daß die Kupplung 32 wieder ©i&gjerttekt wird umd Kupplung 33 gelöst wird·

Durch Signal L am Ausgang ¥oa Gatter 61 «jLrd ©in ?@rsBgorungs» glied 64 angestoßen, und sobald dessen EeIt abgelaufen ist_s wird Flip-Flop 60 gelöscht und ein Flip-Flop 65 gesetzt, so daß ein UND-Gatter 66 vorbereitet wird« Weiterhin wird nach Ablauf des Verzögerungegliedes 64 über ein weiteres UND-Gatter 67 und ODER-Gatter 48 der Flip-Flop 49 wieder gesetzt, so daß

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der Motor 34 über die Gatter 47 und 52 wieder eingeschaltet wird. Da jetzt Kupplung 32 eingerückt ist und Kupplung 33 gelöst, wird nicht mehr die Winkellage der Ausgleichsunwucht, sondern der Betrag geändert, im übrigen laufen jedoch die gleichen Vorgänge ab wie zu Beginn des Betriebes mit gelöster Kupplung 32 beschrieben, das heißt die Verzögerungsglieder 50 und 51 sind angestoßen und der Nulldiskriminator 54 gibt ein Signal ab_s je nachdem» ob und wie eich die Gesamtunwucht der Maschine ändert.

Es soll jetzt jedoch angenommen werden, daß die zufällig eingestellte Drehrichtung des Motors 34 zu einer Vergrößerung der Gesaatummeht führt ₉ so daß das Differenzierglied 53 positives Signal an des !!«!!diskriminator 54 liefert, und dieser darauf«* Mn Signal L abgibt* Die Gatter 56 und 57 sind dadurch vorbereitet ₈ so daß aaeh Ablauf der Verzögerungszeit des Xeitglie» ' des 51 das Satter 57 Signal L abgibt. Dadurch wird Flip-Flop 49 gelöscht j so daß der Motor 34 stoppt; gleichseitig geht Signal an eine nicht dargestellt© Drehrichtungsumkehrschaltung für den Motor 34, so daß dessen Drehrichtung umgeschaltet wird· Gleichzeitig läuft ein Zeitglied 68 an, das nach Ablauf der Verzögerungszeit über Gatter 40 Flip-Flop 49 wieder setzt, so daß über Gatter 47 und 52. der Motor 34 wieder eingeschaltet wird, jetzt jedoch mit umgekehrter Drehrichtung· Die Gesamtunwucht nimmt daraufhin wieder ab, bis der der Vergleichsstufe 42 zugeführt© Soll-Wert unterschritten wird. Die Vergleichsstufe 42 gibt dann Signal 0 an Gatter 43 a so daß der Flip-Flop 46 nicht mohr gesetzt gehalten wird« Wird nun nach Sprung des Nulldiskriminators 54 von Signal 0 auf Signal L nach Ablauf der Verzögerung des Zeitgliedes 64 der Flip-Flop 65 gesetzt, schaltet dae vorbereitete UND-Gatter 66 auf Signal L um, eo daß die Flip-Flop 46 und 63 gelSeebt werden« Damit wird Motor 34 gestoppt, und gleichzeitig wird die Kupplung 33 wieder eingerückt.

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Falls in der erste» Stufe des Austna^tworganes, Lage d#r Ausgleiehsisiwueht wsÄ&^t y&p&₉ eiae tsjskehr notwendig wird» bss?« ka&a® Sg'äiMPiehtöBgsOTtetSa? ta zweiten Stuf© erf©rdarli©2i w£r&₉ la?sf©a di© tes^tedfSisiiiSi gasige entsprechend ab«

Der erste dieser Sonderfäll© besteht darl&o daS Äusgleichsvorgaages sich di© ÄusgXeishstmwelat S6he£benumni6h.t gegenüber befimdeto XMabli^s^ig vea der rXohtung ergibt eich dann iiamer eine &hBhm,g der Gesamtunr wuoht, so daß der NuHdiskriminator 54 auf ^©d©a Fall Sigoal L liefert= Haoh Ablauf der Zeitverzögerung 51 wird dadtireh ia der beschriebenen Weise eiae DrshriehtimgstMis^fer des Motors herbeigsfilhrtj, xmä anschließend wird ist der beschriebenen Weise das Hinisnaa wieder aufgesucht«

Das gleiche gilt, wenn zu Beginn des Awgle&^vorgaBges dis Ausgleiöhsunviucht der Größe nach der Seheibesumeuoht entsprieht_s das heißt dureh das Zeitglied 51 wird dafür gesorgt₈ daß dia Ausgleichsvorrichtyag genügend weit aiis der Anxsglei©hslage herausgefahren wird» um anschlieBend das genau© Miniaum wieder zu suchen«

Bin weiterer Sonderfall besteht darin» &&S mi Beginn des Aus» gleichsvorgangs die Teilgewichte der Vorrichtung sich etwa gegen= über stehen, so daß eine Lageverschiebung keine merkliche Aade« rung der Gesamtunwucht ergibt. Der KulldiskrimJjiator 54 liefert deshalb dauernd Signal L, so daß zunächst in der beschriebenen Weise nach Ablauf der Vers&gerungsseit des Zeitgliedes 51 die Drehrichtung des Motors 34 umgekehrt wird. Da sich aber der Ausgang des Kulldiskriminatcrs 54 auch dann nicht ändert, erhält das UND-Gatter 56 nach Ablauf der Verzögerungszeit des

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Zeitgliedes 50, die größer ist als die des Zeitgliedes 51» an allen drei Eingängen Signal L und liefert deshalb an seinem Ausgang ebenfalls Signal L. Durch dieses Signal wird der Flip-Flop 49 gelöscht, so daß der Motor 34 stehen bleibt, und über Gatter 62 wird der Flip-Flop 45 gelöscht, und der Flip-Flop 63 gesetzt, so daß die Kupplung 33 gelöst und die Kupplung 32 eingerückt ist. Aufgrund des Signals L am Ausgang des Gatters 56 läuft außerdem das Zeitglied 58 an, so daß der Motor 34 über das Gatter 52 wieder eingeschaltet wird, so daß der Betrag der Ausgleichsunwucht geändert wird. Falls sich dadurch der Ausgang des Null diskriminator ε 54 ändert, ändert sich am Zustand des Flip-Flops 60 und des Gatters 61 nichts „ da das ODER-Gatter 59 so lange Signal L vom Zeitglied 58 erhält.

Nach Ablauf des Zeitgliedes 58 erscheint am in der Zeichnung linken Ausgang des Zeitgliedes 58 wieder Signal 0, so daß der Motor 34 abgeschaltet wird, und am rechten Ausgang tritt Signal L auf, so daß über OBER-Gatter 44 und 69 die Flip-Flops 45 und 63 wieder umgeschaltet werden. Über Signal L an das Gatter 48 wird der Flip-Flop 49 wieder gesetzt, und dadurch beginnt der oben bereits beschriebene normale Auswuchtvorgang.

Es wurde bereits erwähnt, daß das UND-Gatter 43 den gesamten Auswuchtvorgang nur dann anlaufen läßt, wenn ein entsprechendes Signal von der Maschine gegeben wird. Damit soll verhindert werden» daß ein Auswuchtvorgang etwa während der Verarbeitung eingeleitet wird, das heißt wenn die Schleifscheibe in Eingriff mit einem Werkstück ist. Dazu kann beispielsweise im Zustellweg des Schleifspindelstocks ein Signalgeber vorgesehen sein, der das Signal von der Vergleichsstufe 42 nur dann zum zweiten Eingang des Gatters 43 durchläßt, wenn der Schleifspindelstock sich in einer größeren als einer vorgegebenen Entfernung vom Werkstück befindet. Statt dessen kann natürlich auch ein Schütz vorgesehen werden, das anspricht, sobald der

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zuständige Antrieb so erregt ist, daß der Schleif spindelstock auf ein Werkstück zu gefahren wird; weitere Möglichkeiten dürften sich aufgrund der Konstruktion des Schleifspindelstocks und der Steuerung für diesen ergeben«

Sei der in Fig. 7 dargestellten Steuerung ist davon ausgegangen» daß der Motor 34 mit konstanter Drehzahl läuft. Wenn es bei großen Verstellwegen erwünscht ist, den Motor 34 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten je nach Annäherung an da3 Gesamtunwuchtminimum laufen zu lassen» kann die Ausgangsspanmmg des Differenziergliedes 53 dazu verwendet werden, die Drehzahl des Motors 34 in Abhängigkeit von der Annäherung an das Minimum zu beeinflussen« Das kann dadurch geschehen, daß die Ausgangsspannung des Differenziergliedes 53 als Steuer» grüQe für die Drehzahl des Motors 34 verwendet wird, bei besonders hohen Ansprüchen kann diese Ausgangsspannung aber auch als Soll-Wert für eine Drehzahlregelung des Motors 34 verwendet werden.

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Claims

-JtZ

Patentansprüche

Vorrichtimg zum FsJjrausvuchten von Schleifscheit*8n_s be« stehend aus iswei gemeinsam In einer Richtung verstellbaren Wuehtmassen* die beidseits einer dritten Wuchtmasse in sinem relativ zur Schleifscheibe vsrdrehbaren Gehäuse angsordnet sind, die gegenläufig verstellbar ist und das doppelte ¥iseht« moment hat, dadurch geksnnnzeichnet _P daß alle Wuehtäßassen auf einer gemeinsamen» relativ zur Schleifscheibe tmd zim Gehäuse verdrehbaren Welle angeordnet sind und im Gehäuse wenigstens ein Ritzel drehbar gelagert ist» das mit Je einem Regalzahnrad an der dritten Wuchtmasse und einer der beiden gemeinsam verstellbaren Wuchtmassen kämmt, wobei jeweils eines der beiden Kegelzahnräder und die zugehörige Wuchtsasse drehfest mit der Welle verbunden ist und das andere mit der zugehörigen Wuchtmaß se drehbar auf der Welle gelagert ist.

2. Torrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeich net, daß das Ritzel in einer fest mit den Gehäuse verbundenen vierten Wuchtaasse gelagert ist, wobei zweckmäßig auf der anderen Seit» der dritten Wuchtmasse eine fünfte Wuchtaasse vorgesehen ist, deren Wuchtmoaent gleich dem der vierten Wuchtmasse und dem Wuehtmoment des Ritzels ist*

3* Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net» daß das Wuchtatoaant der vierten und fünften Wuchtaasse zusaonen mit dem Wuchtaoaent des Ritzels gleich dem Wucntaoaent der ersten drei Wuchtmas β en ist»

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4, Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadiareh gekennzeichnet j daß die Wuchtmassen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt haben.

i>. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4„ bei der die Schleifscheibenspindel als Hohlwell® ausgebildet ist ^ dadurch gekennzeichnet , daS das Gehäuse an einer durch die Spindel Über den Spindelantrieb hinausreiehenden Hohlwelle sitzt und die WeIIe₉ auf der die Vuchtraassen. angeordnet sind» in dieser Hohlwelle angeordnet ist und Über deren Ende hinausreicht _s und daß an den Enden der Hohlwelle und der Walle Steuereinrichtungen zur Verstellung der Wuchtmassen vorgesehen sind·

6. Vorrichtung n&ch Anspruch 5» dadurch g e-k e & η zeichnet» daß die Steuereinrichtung aus zwei Kupplungen, die im eingekuppelten Zustand die Hohlwelle an die Spindel bzw« die Welle an die Hohlwelle kuppeln, und einem Stellmotor besteht, der die Welle antreiben kann,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der Uawucht in bekannter Welse ein Schwingungsaufnehmer, ein Generator zur Erzeugung einer der Spindeldrehzahl entsprechenden Wechselspannung und eine phasenempfindliche Detektorschaltung vorgesehen sind, und daß die phasenempfindliche Detektorschaltung an eine automatische Steuerung angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Steuerung eine Vergleichsstufe, in der das Ausgangesignal des Phasendetoktors nit einen Sollwert verglichen wird und die ein Einschaltsignal für den Stellmotor und eine der Kupplungen liefert, solange das Ausgangs-

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signal größer ale der Sollwert let, und eine Differenzierstufe aufweist, in der ein Signal entsprechend der Änderungsrate des Ausgangssignals erzeugt wird» und an die ein bistabiler Schaltkreis angeschlossen 1st» der bei positiver Änderungsrate die Drehrichtung des Steliaotors umkehrt.

9* Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Änderungerate des die Unwucht repräsentierenden Ausgangssignals als Sollwert für die Stellmotordrehzahl dient.

10* Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß an die Differenzierstufe ein Rull-Diskriminator angeschlossen 1st, der bei einer Änderungsrate Null des Detektor-Ausgangssignals ein Signal liefert, mit dem über je einen bistabilen Schaltkreis die durch das Einschalt*ignal von der Verglelohsstufe eingeschaltete Kupplung abgeschaltet und die andere Kupplung eingeschaltet wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Vergleichsstufe bei Gleichheit des Spannungsprodukts mit dem Sollwert ein dem Einschaltsignal entgegengesetztes Signal an den bistabilen Kreis für die zweite Kupplung liefert, so daß diese wieder abgeschaltet wird.

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