DE2727080C3

DE2727080C3 - Auswuchtmaschinenlagerung für eine kraftmessende Auswuchtmaschine

Info

Publication number: DE2727080C3
Application number: DE19772727080
Authority: DE
Inventors: Guenther 6100 Darmstadt Himmler
Original assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Priority date: 1977-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1981-04-09
Also published as: DE2727080B2; DE2727080A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Auswuchtmaschinenlagerung für eine kraftmessende Auswuchtmaschine mit einem Lagerbock, an welchem kraft- oder formschlüssig eine höhenverstellbare Lagerbrücke gelagert ist, welche zur Aufnahme des auszuwuchtenden Rotors eine Rotorlagereinrichtung aufweist, und mit Meßwertaufnehmern zur Ermittlung der Unwuchtkräfte.

Bei einer kraftmessenden Auswuchtmaschine muß die Lagerung so ausgestattet sein, daß die kritische Drehzahl des schwingungsfähigen Systems weit oberhalb der maximalen Meßdrehzahl liegt. Nur dann sind die Massenkräfte und -inomente derart klein, daß sie bei der Messung vernachlässigt werden können. Die einzelnen Bauteile der Auswuchtmaschinenlagerung müssen daher hohe Maschinensteifigkeiten aufweisen.

Der Verwirklichung einer möglichst hohen Eigenfrequenz der Auswuchtmaschinenlagerung sind jedoch konstruktive Grenzen gesetzt, da jeder Werkstoff einen bestimmten Elastizitätsmodul aufweist und aus konstruktiven Gründen minimale Abmessungen und Lagermassen, durch die sich eine Erhöhung der Eigenfrequenz erzielen läßt, nicht unterschritten werden können. Insofern läßt sich die Eigenfrequenz der Lagerung nicht beliebig hoch einstellen.

Eine wichtige Kenngröße für die Dynamik von Lagerung und Rotor ist das Produkt aus Rotorgewicht G und dem Quadrat der Auswuchtdrehzahl n, der sogenannten Gn²-Wert. Der Grf-Bereich der verschiedenen auszuwuchtenden Rotortypen charakterisiert die dynamischen Anforderungen an die Auswuchtmaschine entsprechend dem Gewicht des Rotors und der erforderlichen Auswuchtdrehzahl. Andererseits muß jedoch bei der Konstruktion der Auswuchtmaschine auch darauf geachtet werden, daß die zu messenden Unwuchtfliehkräfte auf die Kraftelemente in der Weise geleitet werden, daß auswertbare Meßwerte erhalten werden.

Bei einer bekannten Auswuchtmaschinenlagerung nach der deutschen Patentschrift 12 37 807 soll dieses Problem dadurch gelöst werden, daß eine federnde Abstützung, eine Lagerbrücke und ein Lagerständer als unlösbares Ganzes ausgebildet sind. Bei dieser bekannten Ausführungsform ist jedoch die Rotorkörperlagereinrichtung bzw. die Lagerbrücke nicht höhenverstellbar, so daß die bekannte Auswuchtmaschinenlagerung unterschiedlichen Wuchtkörperdurchmessern nicht an-

!0 gepaßt werden kann. Bei der bekannten Auswuchtmaschinenlagerung besteht zwar die Möglichkeit, auf die bereits vorhandene Lagerbrücke eine zweite höhenverstellbare Lagerbrücke anzuordnen, jedoch werden hierdurch zusätzliche Klemm- oder Schraubverbindun-

H gen notwendig, die die Steifigkeit der Gesamtlagerung verringern. Außerdem ist die wirksame Federlänge zwischen Unwuchtkörper und Meßwertaufnehmer relativ groß, wodurch die Eigenfrequenz herabgesetzt wird.

Aus dem Prospekt der Firma Losenhausenwerk »LOS-Auswuchtmaschinen« Nr. 2609 - 5000 4.56, ist aus Abb. 17 auf Seite 11 eine Auswuchtmaschinenlagerung bekannt, bei der der Meßwertaufnehmer zwischen der Lagerbrücke und dem auf das Fundament aufgesetzten Lagerbock angeordnet ist, wobei die Lagerbrücke durch die Vorspannung einer Feder gegen den Meßwertaufnehmer gedrückt wird. Während die in der Abb. 17 dargestellte Auswuchtmaschinenlagerung nicht höhenverstellbar ist, sind in diesem Prospekt auch höhenverstellbare Auswuchtmaschinenlagerungen gezeigt, bei denen in einem Ausbruch des Lagerbockes ein U-förmiger Rahmen eingesetzt ist, in welchem die Lagerbrücke mittels einer Spindel höhenverstellbar geführt ist. Auch bei dieser Ausführungsform der

3S Auswuchlmaschinenlagerung befindet sich der Meßwertaufnehmer zwischen dem U-förmigen Rahmen und dem Lagerbock. Das bedeutet, daß auch bei diesen bekannten Auswuchtmaschinenlagerungen die wirksame Federlänge zwischen Unwuchtkörper und Meßwertaufnthmer relativ groß und damit die Eigenfrequenz entsprechend niedrig ist. Die Eigenfrequenz wird außerdem durch die Klemm- bzw. Schraubverbindung zwischen de-n Unwuchtkörper und dem Meßwertaufnehmer wesentlich herabgesetzt.

Aus der DE-PS 5 85 907 ist eine weitere Auswuchtmaschinenlagerung bekannt, bei der die Welle des auszuwuchtenden Körpers in einem Kugellager gelagert ist, das in eine U-förmige Mulde eingebracht ist und unter Zwischenschaltung eines Meßwertaufnehmers in Form von piezoelektrischen Kristallen zur Erzielung einer starren Lagerung fest eingespannt ist. Eine Höhenverstellung ist bei dieser Auswuchtmaschinenlagerung nicht möglich. Zudem übertragen sich die an dem Lager auftretenden Kräfte auf die Umgebung, d. h.

die am Lager auftretenden Kräfte fließen nur zu einem Teil über den Meßwertaufnehmer.

Aus der britischen Patentschrift 5 85 440 ist eine Auswuchtmaschinenlagerung bekannt, bei der der Meßwertaufnehmer ebenfalls zwischen der Lagerbrükke und dem Lagerbock angeordnet ist.

Ferner ist aus dem DE-GM 76 01 244 ein Lagerständer bekannt, auf dem ein zusätzlicher Lagerträger höhenverstellbar gelagert ist. Jedoch ist nichts über die Lage der eigentlichen Meßwertaufnehmer ausgesagt.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der im vorstehenden aufgezeigten Nachteile, eine Auswuchtmaschinenlagerung zu schaffen, bei der trotz Höhenverstellbarkeit der Lagerbrücke bzw.

der Rotorlagereinrichtung eine hohe Eigenfrequenz und damit ein optimaler Cn²-Wert bei einfachem Aufbau erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wvd erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der bzw. die Meßwertaufnehmer in einem Ausbruch der Lagerbrücke angeordnet ist bzw. iind und daß die mittels parallel geschalteter Federn in horizontaler Richtung geführte Rotorlagereinrichtung über die bzw. den Meßwertaufnehmer gegen die Lagerbrücke abgestützt ist

Die Roiorlagereinrichtung kann wenigstens zwei Rollen aufweisen, von denen die eine Rolle an der Lagerbrücke gelagert ist und die andere Rolle über einen Träger gegen den an der Lagerbrücke abgestützten Meßwertaufnehmer abgestützt ist. Der Träger kann über drei Federn mit der Lagerbrücke verbunden sein. Zwei von diesen Federn sind dabei parallel geschaltete Federn, während die dritte Feder verhindert, daß auftretende Momente meßweru erfälschende Einflüsse ausüben können.

Vorteilhaft ist bei der Erfindung, daß trotz der Höhenverstellung der Rotorlagereinrichtung kurze Wege zur Einleitung der Kräfte in den bzw. die Meßwertaufnehmer und eine starre Rotorlagerung zur Erzielung einer hohen Eigenfrequenz möglich ist. Darüber hinaus besitzt die Lagerung einen einfachen Aufbau, so daß eine wirtschaftliche Fertigung der Auswuchtmaschinenlagerung möglich ist. Da der Meßwertaufnehmer die Unwuchtfliehkräfte sehr nahe an der eigentlichen Lagerung des Wuchtkörpers messen kann, machen sich Nachgiebigkeit der Lagerbrinke oder von Verbindungselementen auf das Meßergebnis nur in äußerst geringem Maße bemerkbar und man erhält zwischen Wuchtkörper und Meßwertaufnehmer eine stark verringerte wirksame Federlänge.

Anhand der Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Lagerbockes mit aufgelegtem Wuchtkörper;

F i g. 2 einen Teil eines Ausführungsbeispiels eines w Lagerbockes mit abgenommener Seilenplatte und

F i g. 3 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Lagerbock 1 auf einem Fundament 2 mittels bekannter Mittel 13 befestigt und läßt sich in Längsrichtung der nicht näher dargestellten Auswuchtmaschine auf die unterschiedlichen Wuchtkörperlängen einstellen. Der Lagerbock 1 weist im oberen Teil einen Ausbruch 14 auf, in dem eine Lagerbrucke 3 mittels einer Spindel 4 höhenverstellbar angeordnet ist Die Lagerbrücke 3 selbst wird seitlich mit Hilfe von Schienenführungen 34,35 am Lagerbock 1 formschlüssig geführt. Mittels KJemm- oder Schraubverbindungen 5 kann die Lagerbrücke 3 am Lagerbock 1 fixiert werden, so daß eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen Lagerbrücke 3 und Lagerbock 1, welche bei der Höhenverstellung lösbar ist, erzielt wird. Die Höhenverstellbarkeit der Lagerbrücke 3 kann auch durch andere bekannte Mittel erfolgen.

Ein Wuchtkörper 12 besitzt an beiden Enden je einen axial sich erstreckenden Wuchtkörperzapfen 16, der auf Lagerrollen 7,11 aufliegt In bekannter Weise kann der Wuchtkörperzapfen 16 mittels Gegenhalter 31 gegen Herausspringen gesichert sein, der bei der Einlagerung des Wuchtkörpers 12 über Drehpunkte 32 weggeschwenkt werden kann. Für unterschiedliche Durchmesser der Wuchtkörperzapfen 16 ist eine verstellbare Schiene 33 vorgesehen.

Die Lagerbrücke 3 weist, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist ebenfalls einen Ausbruch auf. In dem Ausbruch ist ein Träger 6 vorgesehen, an dem die Lagerrolle 7 gelagert ist. Der Träger 6 kann mittels zweier parallel geschalteter Federn 8 in der horizontalen Richtung gegenüber der Lagerbrücke 3 abgestützt sein. Des weiteren kann, wie in F i g. 2 gezeigt eine zusätzliche Feder 15 den Träger ebenfalls gegenüber der Lagerbrücke 3 abstützen, so daß auftretende Momente keine meßverfälschenden Einflüsse ausüben können.

Wie aus Fig.2 zu ersehen ist ist in horizontaler Richtung, welche die Meßrichtung der ersten Ausführungsform ist zwischen dem Träger 6 und der Lagerbrücke 3 ein Kraftmeßwertaufnehmer 9 vorgesehen, der durch eine Keilverbindung 10 vorgespannt sein kann. Es können aber auch andere Vorspannmiuel vorgesehen sein.

An der Lagerbrücke 3 ist weiterhin die zweite Lagerrolle 11 vorgesehen. Der Wuchtkörper 12 wird mit seinem Lagerzapfen 16 in den Lagerrollen 7 und 11 eingelagert und kann mittels der Spindel 4 so eingestellt werden, daß der Mittelpunkt des Wuchtkörpers 12 in der gewünschten Höhe liegt

Beim Meßlauf der Maschine werden nun die auftretenden Unwuchtfliehkräfte direkt auf kürzestem Wege in den Kraftmeßaufnehmer 9 eingeleitet, ohne daß eine große Federlänge oder Klemm- bzw. Schraubverbindungen die Steifigkeit der Auswuchtmaschinenlagerung herabsetzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Auswuchtmaschinenlagerung für eine kraftmessende Auswuchtmaschine mit einem Lagerbock, an welchem kraft- oder formschlüssig eine höhenverstellbare Lagerbrücke gelagert ist, welche zur Aufnahme des auszuwuchtenden Rotors eine Rotorlagereinrichtung aufweist, und mit Meßwertaufnehmern zur Ermittlung der Unwuchtkräfte, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Meßwertaufnehmer (9) in einem Ausbruch der Lagerbrücke (3) angeordnet ist bzw. sind und daß die mitteis parallel geschalteter Federn (8) in horizontaler Richtung geführte Rotorlagereinrichtung (6, 7, 11) über die bzw. den Meßwertaufnehmer gegen die Lagerbrücke (3) abgestützt ist

2. Auswuchtmaschinenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorlagereinrichtung (6, 7, 11) zwei Lagerrollen (7, 11) aufweist, von denen die eine Lagerrolle (11) an der Lagerbrücke (3) gelagert ist und die andere Rolle (7) über einen Träger (6) gegen den an der Lagerbrücke (3) abgestützten Meßwertaufnehmer (9) abgestützt ist.

3. Auswuchtmaschinenlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) über drei Federn {8, 15) mit der Lagerbrücke (3) verbunden ist.