DE2946581C2

DE2946581C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Beseitigung von Unwuchten an Rotationskörpern

Info

Publication number: DE2946581C2
Application number: DE19792946581
Authority: DE
Inventors: Harald 6140 Bensheim Biehl
Original assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Priority date: 1979-11-19
Filing date: 1979-11-19
Publication date: 1982-06-16
Also published as: DE2946581A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 6.

Es ist bei Auswuchtmaschinen bekannt, daß bei einem größeren Betrag der Ausgangsunwucht als in einem Ausgleichsvorgang abgetragen werden kann, nachfolgend ein zweiter Ausgleichsvorgang durchgeführt wird. Bei einem polaren oder Komponenten-Massenausgleich besteht hierbei jedoch die Gefahr, daß der zweite Ausgleichsvorgang an der gleichen Stelle wie der erste durchgeführt wird, so daß es zu Ausgleichsfehlern oder sogar zu Beschädigungen des Rotors bzw. der Ausgleichswerkzeuge kommen kann.

Aus diesem Grunde wurde insbesondere beim Komponentenausgleichverfahren bereits vorgeschla gen, daß das Komponentenachsenkreuz des zweiten Ausgleichsverfahrens gegenüber dem ersten Komponentenachsenkreuz verschoben wird, wobei z, B, gemäß der DE-PS 23 42 665 der zweite Ausgleichsschritt genau in der Mitte zwischen dem ersten Ausgleichsschritt erfolgt

Der Nachteil bei diesen Ausgleichsverfahren besteht jedoch darin, daß im ersten Ausgleichsvorgang nicht die maximal mögliche Ausgleichsmasse, die du--ch die

ίο beiden Ausgleichswerkzeuge vorgegeben ist abgetragen wird, so daß die mögliche Reduzierung der Ausgangsunwucht nicht optimal genutzt wird. Im ungünstigsten Fall wird sogar nur ein Ausgleichswerkzeug beaufschlagt, wenn die Unwucht direkt in einer

Komponente liegt

Durch die DE-AS 15 73 644 ist weiterhin ein Verfahren, und eine Vorrichtung zum Auswuchten von Rotoren durch mehrmalige Meßläufe bekannt geworden, bei dem der Unwuchtausgleich stets an einer Stelle ausgeglichen wird, die gegenüber der gemessenen Winkellage in einer einzigen vorgegebenen Richtung etwas versetzt ist

Bei diesem bekannten Verfahren nimmt man also bewußt einen verkehrten Massenausgleich in Kauf, um beim Nachausgleich nicht in ein bereits vorhandenes Bohrloch einzutauchen.

Da bei diesem Verfahren durch den Massenausgleich an einer winkelversetzten Unwuchtwinkellage sich mit Sicherheit Restunwuchten nicht vermeiden lassen, kann bei diesem Verfahren nicht von einem optimalen Massenausgleich gesprochen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Beseitigung von Unwuchten an Rotationskörpern derart vorzuschlagen, daß ein optimaler Massenausgleich bei Ausgangsunwuchten, deren Betrag größer als der in einem Schritt ausgleichbare Betrag ist, erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 und bei der eingangs genannten Schaltungsanordnung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 6 gelöst

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren kann im ersten Massenausgleichsschritt die maximal mögliche Ausgleichsmasse abgetragen und mit Sicherheit vermieden werden, daß im zweiten Ausgleichsschritt der Massenausgleich in der Winkellage des ersten Massen ausgleiches erfolgt. Es kommt somit ein dynamisches Ausgleichsverfahren zur Anwendung, bei dem das Komponentenachsenkreuz für den zweiten Ausgleichsschritt erst festgelegt zu werden braucht, wenn die Winkellage für den ersten polaren Massenausgleich bestimmt ist

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert:

F i g. 1 zeigt schematisch das Verfahren, F i g. 2 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung.

In F i g. 1 ist eine Ausgangsunwucht des Rotors 1 als Vektor Ua dargestellt, die größer als die maximal in einem Ausgleichsschritt ausgleichbare Unwucht ist Der erste Ausgleichsvorgang erfolgt nun polar, wobei die Unwucht mittels zwei Ausgleichseinheiten in den Punkten /Ί und Pj, die beide maximal mögliche Ausgleichsmasse abtragen, reduziert wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Ausgleichswerkzeuge, insbesondere Bohreinheiten, unter einem Winkel

von 90° angeordnet, es kann aber auch jede andere sinnvolle Winkelaufteilung gewählt werden, deren ganzzahliges Vielfache 360° ergibt. Es kann aber für den polaren Massenausgleich auch nur ein Ausgleichswerkzeug eingesetzt werden. In einem zweiten Meßlauf wird nachfolgend die Restunwucht, die als Vektor Ur dargestellt ist, ermittelt Die Restunwucht Ur weist in der Regel nicht die gleiche Phasenlage wie die Ausgangsunwucht U_A auf, da durch Ausgleichs- oder Meßfehler eine Phasenschiebung nicht zu vermeiden ist Die Restunwucht Ur wird nun in die Komponenten K\ und Kj. zerlegt, wobei das Komponentenachsenkreuz gemäß der ersten polaren Ausgleichswinkellage nachgeführt wird. Falls der polare Massenausgleich an mehreren, insbesondere zwei Ausgleichsstellen erfolgt wird das Komponentenachsenkreuz zusätzlich um den Winkel verschoben. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Ausgleichsstellen P\ und K\ bzw. Pi und Ki nicht in die gleiche Winkelposition fallen. Der erste polare Massenausgleich kann auch in einer geringfügig zur tatsächlichen Unwuchtwinkellage verschobenen Winkellage durchgeführt werden, um die Restunwucht bewußt in eine vorgegebene Richtung zu bringen, da das Komponentenachsenkreuz für den zweiten Ausgleichsschritt ebenfalls zu der ersten polaren Ausgleichswinkellage verschoben wird.

In F i g. 2 ist die elektrische Schaltungsanordnung als Blockschaltbild dargestellt

Von nicht näher dargestellten Meßwertaufnehmern werden die bei der Rotation der Prüfkörper erzeugten Unwuchtkräfte bzw. -schwingungen abgefragt und zu einer Meßelektronik weitergeleitet Da die Ermittlung der Unwucht nach Größe und Richtung für die einzelnen Ausgleichsebenen Stand der Technik ist wird an dieser Stelle hierauf nicht näher eingegangen. Wenn die Unwuchtgröße in einem Ausgleichsschritt abgetragen werden kann, was z. B. durch entsprechende Schwellwertschalter in der Meßelektronik ermittelt werden kann, kann der Ausgleich wahlweise entsprechend den Anforderungen polar oder in Komponenten erfolgen. Für den polaren Ausgleich erfolgt die Steuerung der Positionierungseinrichtung 4 direkt über die Leitung 5. Falls ein Komponentenausgleich durchzuführen ist, wird der erste Schalter in die Position 7 und der zweite Schalter 8 in die Position 9 umgeschaltet, so daß der Komponentenausgleich in bekannter Weise erfolgen kann. Der Phasenbezug für den Komponenteprechner 11 kann hierbei von einem Phaseneinsteller 12 abgegriffen werden. Die Komponentengrößen können an einem Anzeigegerät dargestellt oder einer Ausgleichswerkzeugvorschubsteuerung eingegeben werden. Im hier interessierenden Fall, also bei einer Ausgangsunwucht Ua, die größer als die maximal in einem Ausgleichsscbritt auszugleichende Unwucht ist, wird im ersten Ausgleichsschritt der Schalter 8 in die Position 17 geschaltet, so daß die Positionierungseinrichtung 4 über den Drehmelder 14 den Rotor für den polaren Massenausgleich eindreht Nachfolgend wird die maximal mögliche Masse mittels der beiden Ausgleichseinheiten abgetragen. Während des ersten Ausgleichsvorganges wird über den Impulsgeber 15 die polare Winkellage im Speicher 13 gespeichert und eine Phasenschiebung durchgeführt die z. B. über einen Phaseneinsieller 16 vorgewählt werden kann. Die Phasenschiebnng kann z. B. propor -jonal dem Durchmesser der Ausgleichswerkzeuge se"-n, um einen möglichst optimalen Ausgleichsvorgang zu erzielen, da die Ausgleichsstellen somit genau nebeneinander zu liegen kommen. Hierdurch wird erreicht, daß der Massenausgleich durch die geringstmögliche Massenabtragung erfolgt.

Vor dem zweiter. Ausgleichsschritt erfolgt ein erneuter Meßlauf, um nicht auszuschließende Fehlereinflüsse des ersten Ausgleichsvorganges zu berücksichtigen und damit den Gesamtfehler zu minimieren. Vor dem eigentlichen Ausgleich wird der Schalter 6 in Position 18 und der Schalter 8 in Position 9 geschaltet Der Phasenschieber 10, der den Komponentenrechner 11 steuert, erhält nun sein Bezugssignal aus dem Speicher 13, das wie bereits ausgeführt, vom ersten Ausgleichsvorgang abhängig ist Der Komponentenrechner 11 ermittelt nun in bekannter Weise die Ausgleichsgrößen und die entsprechenden Komponenten. Aufgrund dieser Ermittlung wird nachfolgend mittels der Positionierungseinheit 4 und dem Drehmelder 14 der Rotor in die für den Ausgleich erforderliche Winkellage eingedreht und der Ausgleich gemäß den Komponentengrößen durchgeführt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beseitigen von Unwuchten an Rotationskörpern, bei denen für den Massenausgleich nur begrenzt Material zur Verfügung steht und zwei unterschiedlichen Ausgleichswinkellagen zugeordnete Massenausgleichsschritte erfolgen, deren zweiter einen Massenausgleich durch Materialabtragung nach einzelnen Komponenten umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Massenausgleichsschritt ein polarer Massenausgleich an ein oder mehreren Ausgleichsstellen durchgeführt wird und daß im Rahmen des zweiten Massenausgleichsschrittes das Komponentenachsenkreuz in Abhängigkeit der ersten polaren Ausgleichswinkellage nachgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Komponentenachsenkreuz für den zweiten Massenausgleichsschritt noch zusätzlich etwas in eicc Richtung gedreht wird.

3. Verfahi en nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Massenausgleich mit zwei um 45° zueinander versetzten Ausgleichseinheiten durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Drehung des Komponentenachsenkreuzes um den Betrag des Ausgleichswerkzeugdurchmessers erfolgt

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der erste polare Massenausgleichsschritt um einen geringen Winkelbetrag zur tatsächlichen Unwuchtwinkellage verschoben wird.

6. Schaltungsanordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Unwuchtmeß -einrichtung, einer Meßelektronik, einem Komponentenrechner sowie einer Positionierungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet daß der Ausgang der Meßelektronik (3) im ersten Ausgleichsschritt direkt mit der Positionierungseinrichtung (4) verbindbar ist und daß dieser ein Speicher (13) nachgeschaltet ist, der einen Phasenschieber (10) ansteuert, dem der Komponentenrechner (11) derart nachgeschaltet ist, daß im zweiten Ausgleichsschritt der Ausgang des Komponentenrechners (11) mit der Positionierungseinrichtung (4) verbindbar ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Phasenschiebung des Komponentenachsenkreuzes im Speicher (13) mittels einer Einrichtung (16) voreinstellbar ist.