DE282681C

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Publication number: DE282681C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

— M 282681 KLASSE 42 c. GRUPPE

©r.-3ng. FRANZ LAWACZECK in HALLE a. S.

Bei dem bisher bekannten Auswuchtverfahren für umlaufende Massen, das systematisch eine Trennung in der Auswuchtung der Kräftepaare und der Einzelkraft vornahm, und das abwechselnd zwei verschiedene Gelenke als Drehachsen für die Pendelungen der Massen benutzte, ergibt sich der folgende, die Genauigkeit der Auswuchtung beeinträchtigende .Ubelstand: Wenn die Kräftepaare mit

ίο Hilfe der einen Schwingungsachse ausgewuchtet sind und dadurch eine etwa vorhandene Einzelkraft sich in diese Achse verschoben hat, so ergibt diese Kraft nach Umschaltung der Vorrichtung auf die zweite Pendelachse bezüglich dieser ein Moment, dessen Hebelarm dem Abstand der beiden Drehachsen voneinander entspricht. Da nun dieser Hebelarm aus verschiedenen, besonders auch aus konstruktiven Gründen nur sehr klein beispielsweise gegenüber demjenigen Hebelarm sein kann, an welchem die die Schwingungsweiten und überhaupt die Empfindlichkeit der Vorrichtung beeinträchtigenden Reibungskräfte, namentlich diejenigen der Geradführung, angreifen, so wird die Genauigkeit der Auswuchtung während der Pendelung der Massen um die jeweils an zweiter Stelle benutzte Schwingungsachse ■ gegenüber dem ersten Teil des Auswuchtverfahrens bedeutend verringert.

Eine weitere Verringerung der Empfindlichkeit ergab sich bei der erwähnten Vorrichtung durch die Geradführung derselben. Wird diese lose eingestellt, so wird, da nun die pendelnde Welle mit der auf ihr. sitzenden auszuwuchtenden Masse, wenn auch nur etwas,

senkrecht zur Pendelrichtung ausschlagen kann, das Spiel der Geradführung ruckweise durchlaufen, was die Entstehung von Pendelausschlägen, besonders bei kleinen Wuchtmassen (Unbalancen) wesentlich beeinträchtigt. Verringert man aber dieses Spiel, so führt dies leicht zu Klemmungen in der Geradführung, wodurch naturgemäß beträchtliche Reibungen entstehen, die auf den Ausschlag der Pendelungen sehr erheblich einwirken, weil, wie erwähnt, diese Reibungskräfte an einem sehr langen Hebelarm bezüglich der Schwingungsachse angreifen, ihr hemmendes Moment also im Vergleich zu dem treibenden Einzelkraftmoment sehr bedeutend wird, auch wenn die Reibungskraft nur sehr gering wäre. Wie praktische Versuche gezeigt haben, wird aber diese Kraft infolge des gelegentlich bedeutenden Massendruckes auf die Führung leicht sehr groß, selbst bei lotrechter Aufstellung der Pendelachse. Bei wagerechter Bauart der Vorrichtung und entsprechender Anordnung der Geradführung kommt zu dem Massendruck noch das erhebliche Gewicht des auszuwuchtenden Körpers hinzu.

Diese Übelstände, zu denen sich noch ein weiterer, später noch ausführlicher zu behandelnder Nachteil gesellt, werden durch das Auswuchtverfahren gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die zu untersuchende umlaufende Masse zwecks getrennter Ermittlung der Kräftepaare und der Einzelkraft nach der ersten Auswuchtung, um i8o° in der Schwingungsebene gedreht, nochmals in dem Auswuchtapparat untersucht wird. Dies kann beispielsweise, wenn man ein Umspannen der

auszuwuchtenden Masse vermeiden will, durch Vertauschung der beiden Lagerstellen des auszuwuchtenden Körpers miteinander geschehen. Hierbei kommt die nach der ersten Auswuchtung übriggebliebene Einzelkraft aus der Pendelachse heraus in das Lager der Geradführung und greift somit bei der zweiten Auswuchtung an demselben Hebelarm an wie früher die Reibungskräfte, also an einem bei

ίο weitem größeren, als dies bei den bisher gebräuchlichen Auswuchtverfahren möglich war. Durch weitere Ausgestaltung dieses Verfahrens läßt sich das Angriffsmoment der Einzelkraft bezüglich der Schwingungsachse bei der zweiten Auswuchtung noch erheblich vergrößern.

Diese Auswuchtverfahren sowie die neue Vorrichtung, die zur Ausführung derselben dient, die jedoch auch allgemein zum Auswuchten umlaufender Massen Verwendung finden kann, sollen an Hand der Zeichnung erläutert werden, auf welcher

Fig. i. und 2 die Auswuchtvorrichtung von der Seite gesehen und in Stirnansicht, teilweise im Schnitt, in einem Ausführungsbeispiel darstellen, während die

Fig. 3 und 4 zur Veranschaulichung des verbesserten Auswuchtverfahrens dienen.

In der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2, in welcher beispielsweise der auszuwuchtende umläufende Körper α wagerecht angeordnet ist, dient zu dessen Lagerung auf der einen Seite ein Lagerbock b mit um Zapfen c, c¹ in wagerechter Ebene schwingbarer Lagerschale d. Zur Verringerung der Reibung in der lotrechten Schwingungsachse kann der untere Stützzapfen c¹ dieses etwa das halbe Gewicht der sich drehenden Teile aufnehmenden Lagers in einem Kugellager abgestützt sein. In dem zweiten den Körper α tragenden Lagerbock e ist die Lagerschale f an einer langen, zweckmäßig rechteckigen, federnden Platte g fest aufgehängt. Der obere Teil der Platte g ist in dem Lagerbock e eingespannt.

Dieser Lagerbock e ersetzt in seiner Gesamtheit die früher benutzte Geradführung, wobei deren vorher erwähnte Nachteile vollständig vermieden sind. Denn die Reibung und auch das lästige Spiel entfällt in der neuen Geradführung vollkommen. Die einzige während der Pendelung in der Vorrichtung noch vorhandene Reibung, diejenige im Lager b, kann infolge des äußerst kleinen Hebelarmes, an dem sie angreift, gänzlich vernachlässigt werden. Man erkennt somit, daß die Empfindlichkeit der neuen Vorrichtung*gegenüber den früher benutzten wesentlich verbessert ist. Befürchtungen, daß die Geradführung mittels der langen Blattfeder g nicht genügend genau ausfallen könnte, erscheinen hinfällig, wenn man berücksichtigt, daß in der Praxis für die Bestimmung von Wuchtmassen (LJnbalancen) äußerst kleine Ausschläge des Wellenendes vollkommen ausreichen.

Nachdem die umlaufende Masse α zunächst bezüglich der Kräftepaare ausgewuchtet und die etwa noch vorhandene Einzelkraft in die Schwingungsachse c, c¹ verlegt worden ist, werden nach dem Verfahren gemäß der Erfindung die Lagerstellen des Körpers α miteinander vertauscht, derart,, daß derjenige Zapfen, der bisher im Lager b gelaufen ist, nunmehr in. dem an der Federg hängenden Lager/ umläuft. Hierdurch wird die Einzelkraft aus der Schwingungsachse c, c¹ in das Lager f verlegt und wirkt bei der zweiten Auswuch-. tung mit einem Moment, dessen Hebelarm gleich dem der ganzen Wellenlänge ist. Während also früher das Reibungsmoment bedeutend das Kraftmoment überwog, ist nach dem vorliegenden Verfahren das letztere weit größer als das erstere, und somit kann auch die Genauigkeit der Auswuchtung erheblich gesteigert werden.

Diese Genauigkeit kann man jedoch gemäß der Erfindung noch dadurch wesentlich erhöhen, daß der Hebelarm der Einzelkraft für die zweite Auswuchtung noch weiter vergrößert wird. Man erreicht dies dadurch, daß man nicht den Körper a, zusammen mit seiner Welle um 180° verdreht, nochmals schwingen läßt, sondern daß man nur den Körper α bezüglich seiner Welle um i8o° vertauscht, und zwar empfiehlt sich dieses Verfahren besonders dann, wenn, wie dies in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist, der Körper 0¹ während seiner Auswuchtung in der Nähe des Lagerbockes e angeordnet ist. Bei diesem Verfahren fällt die Einzelkraft bei der zweiten Auswuchtung, während welcher der Körper a¹ derart auf der Welle aufgebracht ist, daß sein Flansch α² dem Lagerbock e benachbart liegt, weit über das Lager / hinaus, wie man dies noch deutlicher an Hand der Fig. 3 und 4 ersieht, die ein noch weiterhin verbessertes Auswuchtverfahren veranschaulichen.

Gemäß diesem Verfahren wird der auszuwuchtende Körper α jenseits des pendelnden Lagers / fliegend auf die Welle h aufgebracht, derart, daß seine innere Kante a^s um eine grö- U₀ ßere Strecke I¹ von der Schwingungsachse c, c¹ entfernt liegt, als der Abstand / der beiden Lager beträgt. Nach der Auswuchtung der Kräftepaare liegt somit die Einzelkraft in der Achse c, c¹, d. h. um I¹ von der inneren n₅ Kante a^s des Körpers α entfernt. Wird nunmehr der Körper α umgekehrt auf die Welle h aufgebracht, so daß seine Kante α³ nach außen zu liegen kommt, so legt sich naturgemäß die Einzelkraft wieder, um die Strecke I¹ von der Kante α³ entfernt, in die Schwingungsebene (vgl. Fig. 4), so daß nunmehr die Gesamtent-

fernung dieser Einzelkraft von der Schwin- ! gungsachse c,^ um ein ganz beträchtliches Maß den Abstand / der beiden Lager d und / übersteigt und ein außerordentlich wirksames, die Empfindlichkeit der Vorrichtung erheblich steigerndes Moment bezüglich der Achse c, c¹ bildet.

Die Ersetzung der Geradführung durch die rechteckige federnde Platte g gestattet, noch

ίο einen weiteren, die Empfindlichkeit der bisher benutzten Vorrichtung störenden Nachteil zu beseitigen. Wie sich aus Versuchen an derselben ergab, besitzt sie nur bei einer sehr genauen Einstellung auf Resonanz, d. h. bei demjenigen Zustand, in weichem die Zeiträume der durch die Wuchtmassen (Unbalance) herrührenden Impulsstöße mit der Schwingungsdauer der pendelnden Massen übereinstimmen, eine genügende Empfindlichkeit. . Verhältnismäßig kleine Abweichungen von der Resonanz ergaben große Verringerungen der Ausschläge. Nun soll doch aber die Vorrichtung dazu dienen, Gewichte von sehr verschiedenen Größen und Längen auszuwuchten, so daß sich die jeweils pendelnden Massen und hierdurch auch die Eigenschwingungszahlen des Pendels sehr stark verändern. Diese Veränderung, welcher demgemäß auch eine entsprechend starke Änderung der Resonanzumdrehungszahl seitens des Antriebsmotors entsprechen müßte, war in praktischen Fällen oft so erheblich, daß auch eine weitgehende Regelung der Umdre- I hungszahlen des Motors nicht mehr genügte. | Die Verwendung der ebenen Platte gemäß der Erfindung als Feder gestattet nun eine äußerst gute und weitgehende Regelung der

■ Resonanzumdrehungszahl. Wie leicht ersichtlich, ist das durch die Feder bedingte Schwingungsmoment von der dritten Potenz der Federeinspannungslänge abhängig. Die Regelung der Eigenschwingungszahl der pendelnden Massen wird demgemäß nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die freie Schwingungslänge i (vgl. Fig. 2) der Blattfeder g in weiten Grenzen durch Klemmbacken k verändert werden kann, die beispielsweise mittels der Schraubenspindel m und des Handrades η ο. dgl. längs der Feder g.verschoben und genau eingestellt \verden können.

Eine zweiteRegelungsmöglichkeit der Eigenschwingungszahl der pendelnden Masse in feinerer Abstufung und eine genaue Einstellung auf Resonanz ergibt sich durch Veränderung des Abstandes / zwischen den beiden Lagern d und /. Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Auswuchtvorrichtung ist diese Veränderung beispielsweise durch ein Verschieben des Lagerbockes e in Richtung der Drehachse des auszuwuchtenden Körpers erzielt. Da sich das Schwingungsmoment dem Abstand / entsprechend ändert, so bewirkt diese Einstellung eine umgekehrt proportional |/Γ verlaufende Änderung der Resonanzumdrehungszahl.

Zwecks leichter Verschiebung und genauer Einstellung kann der Lagerbock e in Führungen t auf dem Maschinenbett r laufen und mittels der Handräder 0, der Zahnräder p und der Zahnstange q o. dgl. bewegt werden. Ist die genaue Einstellung des Lagerbockes e erfolgt, so kann er mittels der Schrauben ί auf dem Maschinenbett r festgeklemmt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Bearbeitung unausgewuchteter Körper auf Massenausgleich und Rundlauf durch Ergänzung mittels Ausgleichmassen, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aue-wuchtung sämtlicher durch Wuchtmassen erzeugter Kräftepaare die noch verbliebene Einzelkraft an der um i8o° in der Schwingungsebene gedrehten Masse zur Ausgleichung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten Auswuchtung lediglich der auszuwuchtende Körper bezüglich seiner Welle um i8o° vertauscht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper außerhalb des geradegeführten. Lagers freitragend auf der Welle sitzend ausgewuchtet wird.

4. Vorrichtung zum Auswuchten umlaufender Massen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Geradführung der in einer Ebene schwingenden Massen eine zweckmäßig senkrecht zur Schwingungsebene stehende Blattfeder dient, deren eines Ende zum Lagern der umlaufenden Massen dient, während ihr anderes Ende eingespannt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Länge der Blattfeder zwecks Einstellung der Vorrichtung auf Resonanzzustand veränderlich eingerichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Lagern des auszuwuchtenden Körpers veränderlich ist, um eine feinere Einstellungsanordnung an der Vorrichtung auf die Resonanzumdrehungszahl zu schaffen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.