DE2705217C3 - Device for eliminating the unbalance of a rotor rotating around an axis of rotation - Google Patents

Device for eliminating the unbalance of a rotor rotating around an axis of rotation

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DE2705217C3
DE2705217C3 DE19772705217 DE2705217A DE2705217C3 DE 2705217 C3 DE2705217 C3 DE 2705217C3 DE 19772705217 DE19772705217 DE 19772705217 DE 2705217 A DE2705217 A DE 2705217A DE 2705217 C3 DE2705217 C3 DE 2705217C3
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Naoya Machida Horiuchi
Takasi Kunitachi Kuno
Yasuyuki Machida Morita
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung der Unwucht eines um eine Drehachse umlaufenden Rotors, mit einer die Korrekturstelle für den Materialabtrag auf der Rotorstirnfläche festlegenden Meßeinrichtung, mit einem kontinuierlich arbeitenden Laser, und mit einer den Laserstrahl unter Einfluß der Meßeinrichtung der Korrektlirstelle nachführenden und in einen um die Drehachse des Rotors umlaufenden Strahl umsetzenden Umlenkeinrichtung.The invention relates to a device for eliminating the imbalance of a rotating axis around an axis of rotation Rotor, with a fixing the correction point for the material removal on the rotor face Measuring device, with a continuously working laser, and with a laser beam under the influence of Measuring device tracking the correction point and rotating around the axis of rotation of the rotor Beam converting deflector.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PSIn a known device of this type (US-PS

36 63 795), ist bereits eine Umlenkeinrichtung in Form eines mit dem Rotor rotierenden Spiegels vorgesehen, der es ermöglicht, den Laserstrahl beim Rotorumlauf immer auf der Korrekturstelle zu halten.36 63 795), a deflection device in the form of a mirror rotating with the rotor is already provided, which makes it possible to keep the laser beam on the correction point when the rotor rotates.

Auf diese Weise kann zwar erreicht werden, daß die in Form des Laserlichtes zugeführte Energie immer aufIn this way it can be achieved that the energy supplied in the form of the laser light is always on

ίο die Korrekturstelle auftrifft Es wird aber durch die an sich erwünschte hohe Energiedichte des einfallenden Laserstrahls, der auf einen sehr kleinen Brennfleck gebündelt ist in den Rotor leicht ein Loch eingebrannt, das einen kleinen Durchmesser und eine beträchtlicheίο The correction point hits It is, however, supported by the Desired high energy density of the incident laser beam, which is on a very small focal point bundled, a hole is slightly burned into the rotor, which is of a small diameter and a considerable

is Tiefe hat Das kann zu einer Beschädigung der Innenkonstruktion des Rotors führen und vermindert überdies im Verlauf des Materialabtrags für die Korrektur den Wirkungsgrad, weil das Oxidationsmittel nicht mehr in ausreichendem Maß in das tiefe Loch kleinen Durchmessers eindringen kann.is has depth that can damage the Internal construction of the rotor lead and also reduced in the course of the material removal for the Correction of the efficiency, because the oxidizing agent is no longer in sufficient quantities in the deep hole small diameter can penetrate.

Es ist auch schon bekannt (DE-OS 20 32 893), bei einer Vorrichtung zur Beseitigung der Unwucht eines Rotors einer den Laserstrahl im Brennfleck auf der Korrekturstelle bündelnden Kondensoroptik eine Oszillationsbewegung quer zur Strahlrichtung zu verleihen und so einen besser verteilten Materialabtrag zu erzielen. Die Arbeitsweise ist jedoch nur bei einem ortsfesten Laserstrahl und wirksam dort anwendbar, wo die Ablenkung des Laserstrahls in einer Richtung mit einer Bewegung der Korrekturstelle in Querrichtung zusammenfällt. Sie kann deshalb nur für den Rotorumfang, nicht aber für die Rotorstirnfläche angewendet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß an der Rotorstirnfläche ein gleichmäßiger und schneller Materialabbrand bei optimaler Einwirkung des Oxidationsmittels erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1
It is also already known (DE-OS 20 32 893) to impart an oscillating movement transversely to the beam direction in a device for eliminating the unbalance of a rotor to a condenser optics which bundles the laser beam in the focal spot on the correction point and thus to achieve a better distributed material removal. However, the mode of operation can only be used with a stationary laser beam and can be used effectively where the deflection of the laser beam in one direction coincides with a movement of the correction point in the transverse direction. It can therefore only be used for the rotor circumference, but not for the rotor face.
The object of the invention is to design the device of the type mentioned at the outset in such a way that uniform and rapid material burn-off is achieved on the rotor end face with optimal action of the oxidizing agent.
This task is achieved by the in claim 1

ίο gekennzeichnete Erfindung gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.ίο marked invention solved. Appropriate configurations result from the subclaims.

Man erkennt daß durch die hier angewendete periodische Auslenkung des Laserstrahls bei gleichzeitiger pausenloser Nachführung bezüglich der Korrekturstelle ein Materialabtrag in einer Abtragfläche erzielt wird, deren Fläche diejenige des Brennflecks erheblich übersteigt. Zur Beseitigung der Unwucht wird damit von der Rotorstirnfläche der Materialabtrag in einer flachen Mulde vorgenommen. Eine Gefährdung der Innenkonstruktion des Rotors ist damit vermieden. Überdies kann durch die Tatsache, daß der abtragende Laserstrahl durch eine Düse für die Zufuhr des Oxidationsmittels, wie Sauerstoffaustritt und den großflächigeren Materialabtrag die gute Wirkung des Oxidationsmittels sichergestellt werden. Ein gleichmäßiger und schneller Materialabbrand unter günstigen Einwirkungsbedingungen für das Oxidationsmittel sind damit erzielt.It can be seen that the periodic deflection of the laser beam used here at the same time non-stop tracking with respect to the correction point achieved a material removal in a removal area whose area significantly exceeds that of the focal point. To eliminate the imbalance, it is used by material is removed from the rotor face in a shallow trough. A hazard to the internal structure of the rotor is thus avoided. In addition, the fact that the ablative laser beam through a nozzle for the supply of the oxidizing agent, such as the oxygen outlet and the larger area of material removal the good effect of the oxidizing agent can be ensured. A smoother and faster one Material burn-off under favorable conditions for the action of the oxidizing agent is thus achieved.

Zweckmäßig wird der als Umlenkeinrichtung dienende Drehzylinder von einem mit der Drehzahl des Rotors umlaufenden Rotor im Übersetzungsverhältnis 1 :1 angetrieben. Damit ist der synchrone Gleichlauf von Drehzylinder und Rotor sichergestellt.The rotary cylinder serving as the deflecting device is expediently driven by one with the speed of the rotor rotating rotor driven with a gear ratio of 1: 1. This means that the synchronous operation of Rotary cylinder and rotor ensured.

Die Umlenkeinrichtung im Drehzylinder besteht aus Spiegeln, die gegebenenfalls auch die Bündelung desThe deflection device in the rotary cylinder consists of mirrors, which optionally also bundle the

b5 Laserstrahls zu einem Brennfleck übernehmen können. b5 laser beam can take over to a focal point.

Die Bündelung kann aber auf einfache Weise auch durch ie in den Strahlengang des Laserstrahls zusätzlichHowever, the bundling can also be done in a simple manner through ie in the beam path of the laser beam

eingeschaltete Kondensoroptik erreicht werden. Dieseswitched on condenser optics can be reached. These

bündelt zweckmäßig den Laserstrahl nach der Umlenkung zu einem Brennfleck.It is useful to bundle the laser beam after it has been deflected to a focal point.

Die periodische Änderung des Einfallswinkels, unter der der Laserstrahl in die Umlenkeinrichtung relativ zur Drehachse des Drehzylinders einfällt, wird -weckmäßig schon im Laserstrahlgenerator dadurch erzielt, daß in diesen ein Verstellspiegel angeordnet wird. Dieser wird periodisch umgelenkt, und zwar extern von einem an den Rotor angeschlossenen Unwuchtdetektor.The periodic change in the angle of incidence at which the laser beam enters the deflector relative to the The axis of rotation of the rotary cylinder occurs, is -wakenly already achieved in the laser beam generator by the fact that in these an adjusting mirror is arranged. This one will periodically deflected, namely externally by an unbalance detector connected to the rotor.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise iu erläutert, und zwar zeigtIn the drawing, the invention is for example iu explained, namely shows

F i g. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Beseitigung der Unwucht eines umlaufenden Rotors in Seitenansicht, F i g. 1 schematically a device for eliminating the unbalance of a rotating rotor in a side view,

Fig.2 schematisch den Strahlengang des Laser- '5 Strahls vom Einfall in die Umlenkeinrichtung bis zum Auftreffen auf die Korrekturstelle,2 schematically shows the beam path of the laser 5 Beam from the point of incidence in the deflection device to the point of impact on the correction point,

Fig.3a bis 3c Darstellungen zur Erläuterung des Materialabtrags mit der Umlenkeinrichtung nach den F i g. 1 und 2,3a to 3c representations to explain the Material removal with the deflection device according to FIGS. 1 and 2,

F i g. 4 eine schematische Ansicht eines in den Rotor mit der Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2 und der Arbeitsweise nach den Fig.3a bis 3c eingebrannten Loches undF i g. 4 is a schematic view of a built-in rotor with the device according to FIGS. 1 and 2 and the Operation according to Fig.3a to 3c and burned-in hole

Fig.5 eine Blockschaltung zur Erläuterung der periodischen Änderung des Winkels, unter dem der Laserstrahl in die Umlenkeinrichtung einfällt.5 shows a block circuit to explain the periodic change in the angle at which the laser beam hits the deflection device.

F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Beseitigung der Unwucht eines um eine Drehachse umlaufenden Rotors 27. Es handelt sich also um ein dynamisches Verfahren: ^o Der Rotor läuft beispielsweise mit 2000 U/min um, wobei die Unwucht ermittelt und durch einen über einen Unwuchtdetektor gesteuerten Materialabtrag beseitigt wird. Hierfür wird auf die Rotorstirnfläche 27a ein Laserstrahl 28 gerichtet, der vorzugsweise in Form w eines umgelenkten und durch eine Kondensoroptik 31 gebündelten Laserstrahls 28a auf die Korrekturstelle gerichtet wird, an der der Materialabtrag erfolgen soll. Hier erfolgt der Materialabtrag durch die hohen Energiedichten im Brennfleck des gebündelten Laser- Strahls 28a durch Materialverdampfung und Plasmabildung unter Mitwirkung eines der Korrekturstelle gleichfalls zugeführten Oxidationsmittels, wie Sauerstoff. F i g. 1 shows a device for eliminating the imbalance of a rotor 27 revolving around an axis of rotation. It is therefore a dynamic process: The rotor rotates, for example, at 2000 rpm, the imbalance being determined and by material removal controlled by an imbalance detector is eliminated. For this purpose, a laser beam 28 is directed onto the rotor end face 27a, which is preferably directed in the form of a deflected laser beam 28a bundled by a condenser optics 31 onto the correction point at which the material is to be removed. Here, the material is removed by the high energy density in the focal spot of the focused laser beam 28a * ° by material evaporation and plasma formation, composed of the correction point also supplied oxidant such as oxygen.

Um einerseits die von einem kontinuierlich arbeitenden Laser im Laserstrahl 28 zur Verfügung gestellte Energie rasch ausnützen zu können und andererseits den Materialabtrag auf die zur Beseitigung der Unwucht erforderliche Korrekturstelle zu konzentrieren, ist eine Nachführung des gebündelten Laserstrahls 28a bezuglieh der Korrekturstelle erforderlich. Hierfür wird eine Umlenkeinrichtung verwendet.On the one hand, those made available by a continuously operating laser in the laser beam 28 To be able to use energy quickly and, on the other hand, the material removal to eliminate the imbalance To concentrate the required correction point, tracking of the bundled laser beam 28a is related the correction point required. A deflection device is used for this.

Die Umlenkeinrichtung besteht bei der gezeigten Ausführungsform aus einem Drehzylinder 73. Der Drehzylinder 73 läuft mit dem Rotor 27 koaxial und synchron um. Hierfür wird er beispielsweise von einem mit der Drehzahl des Rotors 27 umlaufenden Motor über ein Getriebe aus zwei Zahnrädern angetrieben, die ein Übersetzungsverhältnis von 1 :1 festlegen. Der Drehzylinder 73 besteht aus einer Hohlwelle 73a, die der Führung des Laserstrahls 28 dient, der durch ein Eintrittsfenster 153 in die Hohlwelle 73a einfällt, das an deren vom Rotor 27 abgewendeten Ende vorgesehen ist. Am anderen Ende der Hohlwelle 73a ist der Drehzylinder 73 zu einem Strahlablenkteil 73b aufge- ^ weitet. Hier wird der in der Hohlwelle 73a nahe der Drehachse verlaufende Laserstrahl 28 durch symbolisch angedeutete Plan- oder Hohlspiegel umgelenkt und gebündelt Der umgelenkte und gebündelte Laserstrahl 28a tritt schließlich aus dem Drehzylinder 73 durch eine Düse 73c aus, die zur Rotorstirnfläche 27a weistIn the embodiment shown, the deflecting device consists of a rotary cylinder 73. The rotary cylinder 73 rotates coaxially and synchronously with the rotor 27. For this purpose, it is driven, for example, by a motor rotating at the speed of the rotor 27 via a transmission made up of two toothed wheels which define a transmission ratio of 1: 1. The rotary cylinder 73 consists of a hollow shaft 73a, which is used to guide the laser beam 28, which enters the hollow shaft 73a through an entry window 153, which is provided at its end facing away from the rotor 27. At the other end of the hollow shaft 73a, the rotary cylinder 73 is widened to form a jet deflection part 73b. Here, the laser beam 28 running in the hollow shaft 73a near the axis of rotation is deflected and bundled by symbolically indicated plane or concave mirrors.The deflected and bundled laser beam 28a finally emerges from the rotary cylinder 73 through a nozzle 73c, which points to the rotor face 27a

Überdies ist der Drehzylinder im Bereich der Hohlwelle 73a von einem außerhalb der in der Zeichnung nur symbolisch angedeuteten Lager angeordneten Oxidationsmittel-Zuführzylinder 151 umgeben, dem Oxidationsmittel über einen Zuführstutzen 122a zugeführt wird. Der Drehzylinder 73 weist im Bereich der Hohlwelle 73a eine Einströmöffnung 152 auf, durch die das im Innerer, des Zufühi-zylinders 151 gesammelte Oxidationsmittel in das Innere des Drehzylinders 73 eintritt Das Oxidationsmittel durchströmt das Innere des Drehzylinders 73 wie durch Pfeile 122b angedeutet und strömt schließlich durch die Düse 73c, durch die auch der umgelenkte und gebündelte Laserstrahl 28a austritt, ebenfalls die Korrekturstelle an. Der Materialabtrag von der Korrekturstelle unter Zusammenwirken von Laserstrahl und Oxidationsmittel erfolgt zweckmäßig unter direkter Verdampfung des abzubrennenden Materials, Das ist eine Folge der Tatsache, daß die latente Verdampfungswärme etwa um den Faktor 10 größer als die latente Erhitzungs- und Schmelzwärme ist. Um eine wirksame Verdampfung des abzubrennenden Materials zu erzielen, sind die mit Laserstrahlen erreichbaren hohen Energiedichten notwendig. Würde die Vorrichtung nach F i g. 1 ohne weitere Maßnahmen angewendet, so würde aufgrund der hohen Energiedichte, mit der der Laserstrahl auf die Korrekturstelle gerichtet ist, der er nachgeführt wird, durch die Bündelung zu einem kleinen Brennfleck wieder rasch ein tiefes Loch in die Rotorstirnfläche gebrannt. Es ist deshalb noch eine zusätzliche Maßnahme erforderlich, um Beschädigungen der Rotor-Innenkonstruktion auszuschließen und einen guten Zugang des Oxidationsmittels zur Korrekturstelle sicherzustellen.In addition, the rotary cylinder is in the area of the hollow shaft 73a from one outside of the in the Drawing only symbolically indicated bearing surrounded oxidizing agent feed cylinder 151, is fed to the oxidizing agent via a feed connection 122a. The rotary cylinder 73 has in Area of the hollow shaft 73a has an inflow opening 152 through which the inside of the feed cylinder 151 Collected oxidizing agent enters the interior of the rotary cylinder 73. The oxidizing agent flows through the Interior of the rotary cylinder 73 as indicated by arrows 122b and finally flows through the nozzle 73c, through which the deflected and bundled laser beam 28a also emerges, likewise the correction point. The removal of material from the correction point with the interaction of the laser beam and oxidizing agent expediently takes place with direct evaporation of the material to be burned off, this is a consequence of the The fact that the latent heat of vaporization is about a factor of 10 greater than the latent heating and Heat of fusion is. In order to achieve effective evaporation of the material to be burned off, the with High energy densities that can be achieved by laser beams are necessary. If the device according to FIG. 1 without Further measures would be applied because of the high energy density with which the laser beam hits the Correction point is directed to which it is tracked, through the bundling to a small focal point, a deep hole is quickly created in the rotor face burned. An additional measure is therefore required to prevent damage to the Rule out the inner construction of the rotor and good access for the oxidizing agent to the correction point to ensure.

F i g. 2 dient, der schematischen Erläuterung des dabei angewendeten Prinzips. Der kontinuierliche Laserstrahl 28 fällt in die Umlenkeinrichtung unter einem Winkel θ zur gemeinsamen Drehachse 510 des Rotors 27 und des Drehzylinders 73 ein. Die Umlenkeinrichtung enthält Spiegel Bi, B2, B3 ... Bn und eine Kondensoroptik 31. Der Laserstrahl 28 trifft auf die reflektierenden Spiegel nicht mit einem Einfallswinkel von 45° auf, sondern in einem anderen geeigneten Winkel. So trifft der Laserstrahl 28 beispielsweise auf den ersten reflektierenden Spiegel B 1 in einem Winkel ό zur Normalen der Spiegelfläche auf und wird daher mit dem gleichen Winkel zur Normalen reflektiert. Der letztmalig am Spiegel Bn reflektierte Laserstrahl wird durch die Kondensoroptik 31 zu einem Brennfleck gebündelt. Der Strahlengang in der Umlenkeinrichtung ist unter Anpassung an die Bauweise der auszuwuchtenden Rotorkonstruktion gewählt.F i g. 2 is used to schematically explain the principle applied. The continuous laser beam 28 enters the deflection device at an angle θ to the common axis of rotation 510 of the rotor 27 and the rotary cylinder 73. The deflecting device contains mirrors Bi, B2, B3 ... Bn and a condenser optics 31. The laser beam 28 does not strike the reflecting mirror at an angle of incidence of 45 °, but at another suitable angle. For example, the laser beam 28 strikes the first reflecting mirror B 1 at an angle ό to the normal to the mirror surface and is therefore reflected at the same angle to the normal. The laser beam last reflected at the mirror Bn is bundled by the condenser optics 31 to form a focal point. The beam path in the deflection device is selected with adaptation to the construction of the rotor construction to be balanced.

Die Einwirkung des Brennflecks des gebündelten Laserstrahls 28a auf die Korrekturstelle wird nun durch zwei Tatsachen bestimmt, nämlich einerseits durch die Tatsache, daß der Laserstrahl 28 mit der Drehachse 510 einen Winkel bildet, andererseits durch die Tatsache, daß dieser Winkel veränderlich ist und kontinuierlich und niederfrequent periodisch zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert schwankt. Die erste Tatsache führt dazu, daß der Brennfleck des umgelenkten -ind gebündelten Laserstrahls 28a auf der Rotorstirnfläche 27a eine Zykloide 520 beschreibt wie in F i g. 2 angedeutet.The effect of the focal spot of the bundled laser beam 28a on the correction point is now through two facts are determined, namely on the one hand by the fact that the laser beam 28 with the axis of rotation 510 forms an angle, on the other hand, by the fact that this angle is variable and continuous and fluctuates periodically between a minimum value and a maximum value at low frequency. The first The fact leads to the fact that the focal point of the deflected -ind bundled laser beam 28a on the rotor face 27a describes a cycloid 520 as in FIG. 2 indicated.

F i g. 3a zeigt den der Zykloide 520 entsprechendenF i g. 3a shows the one corresponding to cycloid 520

Kreis auf der Rotorstirnfläche 27a. Der Radius d dieses Kreises ist gegeben durchCircle on the rotor face 27a. The radius d of this circle is given by

d=f- Θ, d = f- Θ,

worin /'die Brennweite der Kondensoroptik 31 ist. Wäre Θ konstant, so würde der Brennfleck den Kreis mit einer Geschwindigkei'where / 'is the focal length of the condenser optics 31. Were Θ constant, the focal point would move the circle with a speed

v= w ■ d v = w ■ d

umschreiben, worin w die Winkelgeschwindigkeit des Rotors bezeichnet. Nun ändert sich aber aufgrund der zweiten oben angegebenen Tatsache der Winkel Θ periodisch.rewrite where w denotes the angular velocity of the rotor. However, due to the second fact given above, the angle Θ changes periodically.

Fig.3b zeigt die Spirallinie, die der Brennfleck aufgrund dieser periodischen Änderung des Winkels Θ beschreibt. In der Praxis läßt sich eine gewisse Diffraktion des Laserstrahls 28 nicht vermeiden. Bei einem Beugungswinkel a hat der Brennfleck demnach einen Radius von af. Die Breite der Spirallinie ist gleich dem Durchmesser des Brennflecks und beträgt somit 2af. Bei einer hinreichend langsamen periodischen Änderung des Winkels Θ mit der Zeit bestreicht somit der Brennfleck vollständig die von der Spirallinie nach F i g. 3b bedeckte Kreisfläche.3b shows the spiral line which the focal point describes on the basis of this periodic change in the angle Θ. In practice, a certain diffraction of the laser beam 28 cannot be avoided. At a diffraction angle a , the focal spot accordingly has a radius of af. The width of the spiral line is equal to the diameter of the focal spot and is therefore 2af. In the case of a sufficiently slow periodic change in the angle Θ over time, the focal spot thus completely sweeps that of the spiral line according to FIG. 3b covered circular area.

Fig. 3c zeigt diese Kreisfläche. Der Radius des Kreises ist gegeben durchFig. 3c shows this circular area. The radius of the circle is given by

worin 0ma, der Maximalwert des Winkels Θ zwischen Laserstrahl 28 und Drehachse 510 ist.where 0 ma is the maximum value of the angle Θ between laser beam 28 and axis of rotation 510.

Der Winkel Θ kann sich zeitlich auf verschiedene Weise ändern. Bei der erläuterten Ausführungsform ist der Einfachheit halber eine lineare Änderung mit der Zeit vorausgesetzt. Die Umfangsgeschwindigkeit v/l des Brennflecks ist nach oben Gesagtem durchThe angle Θ can change in different ways over time. In the illustrated embodiment, a linear change with time is assumed for the sake of simplicity. The circumferential speed v / l of the focal spot is due to what has been said above

vl/ =w ■ dvl / = w ■ d

gegeben und somit proportional d. Die Radialgeschwindigkeit Vj^ ergibt sich zugiven and thus proportional d. The radial speed Vj ^ results in

V1 =</=/■· θ.
Ist die F.inbrenntiefe beim Materialabbrand der Energiedichte des einfallenden Laserstrahls proportional, so steht sie in umgekehrtem Verhältnis zu d, nimmt also mit zunehmendem dab.
V 1 = </ = / ■ · θ.
If the burn-in depth during material burn-off is proportional to the energy density of the incident laser beam, it is inversely related to d, i.e. it decreases with increasing dab.

Fig.4 deutet diese Verhältnisse durch die strichlierten Linien an, wobei der Pfeil die Richtung zunehmender Eindringtiefe andeutet. Tatsächlich erhält man unter gemeinsamer Anwendung der oben herausgestellten beiden Tatsachen einen Materialabtrag in Form des in F i g. 4 durchgezogen eingezeichneten Lochs mit beschränkter Eindringtiefe und ausreichendem Durchmesser 2/Θ™, für den guten Zugang des Oxidationsmittels. Selbstverständlich kann der Winkel θ zwischen Laserstrahl 28 und der dem Rotor 27 und dem Drehzylinder 73 gemeinsamen Drehachse 510 statt mit der Zeit linear auch nach einer logarithmischen oder einer Sinusfunktion geändert werden. Die Form des Lochbodens und der Lochränder läßt sich entsprechend beeinflussen.4 indicates these relationships by the dashed lines Lines, with the arrow indicating the direction of increasing depth of penetration. In fact, you get under joint application of the two facts highlighted above results in material removal in the form of the in F i g. 4 solid drawn hole with limited penetration depth and sufficient diameter 2 / Θ ™, for easy access to the oxidizing agent. Of course, the angle θ between the laser beam 28 and that of the rotor 27 and the Rotary cylinder 73 common axis of rotation 510 instead of linear with time also according to a logarithmic or a sine function can be changed. The shape of the bottom and the edges of the holes can be adjusted accordingly influence.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung zur zeitabhängigen Änderung des Winkels Θ. Ein Laserstrahlgenerator 90 besteht aus dem eigentlichen, kontinuierlich arbeitenden Laser 91 und einem Verstellspiegel 92, der den vom Laser 91 abgegebenen Laserstrahl reflektiert und je nach seiner Stellung ablenkt. Der Verstellspiegel 92 bestimmt so den Winkel θ zwischen dem vom Laserstrahlgenerator 90 gelieferten Laserstrahl 28 und der gemeinsamen Drehachse 510 des Rotors 27 und des Drehzylinders 73. Der Winkel Θ, unter dem der Laserstrahl 28 in den Drehzylinder 73 einfällt ist somit allein von der Stellung des Verstellspiegels 92 abhängig. Durch entsprechende periodische Verstellung des Verstellspiegels 92 läßt sich somit leicht die periodische Änderung des Winkels θ zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert herbeiführen.Fig. 5 shows an arrangement for changing the angle Θ as a function of time. A laser beam generator 90 consists of the actual, continuously operating laser 91 and an adjusting mirror 92, which is the from Laser 91 reflects the emitted laser beam and deflects it depending on its position. The adjustment mirror 92 thus determines the angle θ between the laser beam 28 and 28 supplied by the laser beam generator 90 the common axis of rotation 510 of the rotor 27 and the rotary cylinder 73. The angle Θ at which the The laser beam 28 which strikes the rotary cylinder 73 is therefore solely dependent on the position of the adjustment mirror 92. By appropriate periodic adjustment of the adjustment mirror 92, the periodic Change the angle θ between a minimum value and a maximum value.

Dafür ist es, wie in F i g. 5 angedeutet, beispielsweise möglich, den Verstellspiegel 92 durch einen Unwuchtdetektor 95 anzusteuern, der die Unwucht des Rotors 27 abfühlt und den Verstellspiegel 92 entsprechend betätigt. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, den Verstellspiegel 92 mit Hilfe einer gesonderten Antriebsvorrichtung zu betätigen.For this it is, as shown in FIG. 5 indicated, for example possible, the adjustment mirror 92 by an unbalance detector 95 to be controlled, which senses the unbalance of the rotor 27 and the adjustment mirror 92 accordingly actuated. Of course, however, it is also possible to move the adjusting mirror 92 with the aid of a separate drive device to operate.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Beseitigung der Unwucht eines um eine Dreachse umlaufenden Rotors, mit einer die Korrekturstelle für den Materialabtrag auf der Rotorstirnfläche festlegenden Meßeinrichtung, mit einem kontinuierlich arbeitenden Laser, und mit einer den Laserstrahl unter Einfluß der Meßeinrichtung der Korrekturstelle nachführenden und in einem um die Drehachse des Rotors umlaufenden Strahl umsetzenden Umlenkeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung aus einem Drehzylinder (73) mit Spiegeln (B 1, B 2... Bn) besteht, der mit dem Rotor (27) koaxial und synchron umläuft, daß der in die Umlenkeinrichtung einfallende Laserstrahl (28) mit der Drehachse (510) einen Winkel (Θ) bildet, der sich kontinuierlich und niederfrequent periodisch zwischsn einem Minimalwert und einem Maximalwert (0ma«) ändert, so daß der Laserstrahl nach Reflexion an den Spiegeln auf der Rotorstirnfläche (27a,} eine Spirallinie (F i g. 3b) beschreibt, deren vom Brennfleck hervorgerufene Breite mindestens gleich dem Linienabstand in der Spirallinie ist, und daß der Drehzylinder (73) zugleich zur Zufuhr eines Oxidationsmittels zur Korrekturstelle an seiner der Rotorstirnfläche zugekehrten Stirnfläche eine Düse (73ς) aufweist, durch die auch der umgelenkte Laserstrahl austritt.1. A device for eliminating the unbalance of a rotor rotating around a Dreachse, with a measuring device defining the correction point for the material removal on the rotor face, with a continuously operating laser, and with a laser beam that tracks the correction point under the influence of the measuring device and in one around the Axis of rotation of the rotor rotating beam converting deflection device, characterized in that the deflection device consists of a rotary cylinder (73) with mirrors (B 1, B 2 ... Bn) which rotates coaxially and synchronously with the rotor (27), that the in the deflecting device incident laser beam (28) forms an angle (Θ) with the axis of rotation (510) , which changes continuously and at low frequency periodically between a minimum value and a maximum value (0 m a «), so that the laser beam after reflection on the mirrors the rotor face (27a,} describes a spiral line (FIG. 3b), the width of which, caused by the focal point, is min is at least equal to the line spacing in the spiral line, and that the rotary cylinder (73) at the same time for supplying an oxidizing agent to the correction point has a nozzle (73ς) on its end face facing the rotor, through which the deflected laser beam also exits. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Korrekturstelle durch die Düse (73c) des Drehzylinders (73) zugeführte Oxidationsmittel Sauerstoff ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the oxidation agent supplied to the correction point through the nozzle (73c) of the rotary cylinder (73) is oxygen. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzylinder (73) von einem mit der Drehzahl des Rotors (27) umlaufenden Motor im Übersetzungsverhältnis 1 :1 angetrieben ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary cylinder (73) of driven by a motor rotating at the speed of the rotor (27) with a transmission ratio of 1: 1 is. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang des Laserstrahls (28) zusätzlich zu den Spiegeln (B 1, B 2 ... Bn) der Umlenkeinrichtung eine Kondensoroptik (31) eingeschaltet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a condenser optics (31) is switched on in the beam path of the laser beam (28) in addition to the mirrors (B 1, B 2 ... Bn) of the deflecting device. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur periodischen Änderung des Einfallswinkels (Θ), unter dem der Laserstrahl in die Umlenkeinrichtung relativ zur Drehachse (510) des Drehzylinders (73) einfällt, im Laserstrahlgenerator (90) zusätzlich zum kontinuierlich arbeitenden Laser (91) ein Verstellspiegel (92) vorgesehen ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that for the periodic change of the angle of incidence (Θ) at which the laser beam in the deflection device relative to the axis of rotation (510) of the rotary cylinder (73) is incident, in the laser beam generator (90) an adjusting mirror (92) is provided for the continuously operating laser (91). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verstellen des Verstellspiegels (92) ein an den Rotor (27) angeschlossener Unwuchtdetektor (95) vorgesehen ist.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that for adjusting the adjusting mirror (92) an unbalance detector (95) connected to the rotor (27) is provided.
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