DE2949542C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Eindrehen eines auszuwuchtenden Rotors, dessen Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen in Komponenten ermöglicht - Google Patents

Description

— durch Abtastung der für den Massenausgleich des Rotors zugelassenen Ausgleichsstelien ein für die Bestimmung der Winkellage der Unwucht erforderliches erstes Phasenbezugssignal gewonnen wird;

— zur Uirvuchtwinkellagenbestimmung ein Phasenbejsg zwischen diesem ersten Phasenbezugssignal und den für den Massenausgleich vorgesehenen Ausgleichsstellen hergestellt wird und

— in Abhängigkeit von der Unwuchtwinkellage das positionsgerechte Eindrehen für den Unwuchtausgleich erfolgt,

dadurch gekennzeichnet, daß

— neben dsm aus der Abtastung der Ausgleichsstellen am Rotor gewonnenen ersten Phasenbezugssignal ein zu;' umladenden Spindel phasenstarres zweites Phasenbezugssignal erzeugt wird und

— beim Eindrehen in die Unwuchtwinkcllage die Phasendifferenz zwischen den beiden Phasenbezugssignalen berücksichtigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Eindrehen verwendete Bezugsphase durch der Phasendifferenz entsprechendes Phasenverschieben des ersten Phascnbezugssignals gewonnen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Eindrehen verwendete Bezugsphase durch der Phasendifferenz entsprechendes Phasenverschieben des die Unwuchtwinkellagc angebenden Signals gewonnen wird.

4. Anordnung zum Eindrehen eines auszuwuchtenden Rotors, dessen Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen in Komponenten ermöglichi, in die für den Massenausgleich vorgesehene Position in Abhängigkeit von der Unwuchtwinkellagc. die bei einem Meßlauf des auf einer Meßspindcl der Auswuchtmaschine in einer beliebigen Winkellage gelagerten Rotors ermittelt wird, mit

— einer Abtasteinrichtung zum Abtasten der für den Massenausgleich des Rotors zugelassenen Ausgleichsstellen, aus deren Ausgangssignal ein Phasenbezugssignal für die Bestimmung der Unwuchtwinkellage gewonnen wird:

— einer Meßclcktronik, an die ein oder mehrere Meßwertaufnehmer angeschlossen sind und die aus dem aus der Rotorabtastung gewonnenen Phasenbezugssignal und den von den Meßwertaufnehmern abgegebenen Meßsignnlcn die Un-

wuchtwinkellagc ermittelt, und

— einer Eindreheinrichtung zum Eindrehen des Rotors in die für den Unwuchtausgleich vorgesehene Position in Abhängigkeit von der Unwuchtwinkellage.

dadurch gekennzeichnet, daß

— ein mit der Meßlaufspindel (1) phasenstarr gekoppelter Phasengeber (9,10) an eine Phasendifferenzschaltung(12) angeschlossen ist,die ein der Phasendifferenz zwischen dem aus der Rotorabtastung gewonnenen ersten Phasenbezugssignal und einem aus dem Ausgangssignal des Phasengebers (9, 10) gewonnenen zweiten Phasenbezugssignal entsprechendes Phasendiffcrenzsignal bildet, und

— die Eindreheinrichtung (13) durch das Phasendifferenzsignal und das der Unwuchtwinkellage entsprechende Signal angesteuert ist

5. Anordnung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Eindreheinrichtung (13) direkt an die Meßspindel (1) angekoppelt ist

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Phasengeber (9, 10) und die Phasendifferenzschaltung (12) ein Phasenkanal (11) geschaltet ist der für die Phasendifferenzschaltung (12) eine zur Meßspindel (1) phasenstarre Wechselspannung erzeugt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 4.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung zum Auswuchten von Rotoren auf einer Aus- wuchtmaschine, deren Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstelien in Komponenten ermöglicht, ist durch die DE-PS 22 43 002 bekanntgeworden. Hierbei wird jede am Umfang des Rotors für den Massenausgleich zugelassene Ausgleichsstcllc abgetastet dabei den Ausgleichsstellen zugeordnete Impulse erzeugt und diese für jede Umdrehung neu gezählt und aus der während einer Rotorumdrehung beim Meßlauf gezählten Anzahl von Impulsen ein Impuls als Phasenbezugssignal ge wonnen. Dieses oder ein zu diesem in festem Phasenbe zug stehendes Signal wird nach dem Abschalten des Antriebsmotors zum direkten Anhalten des Rotors in einer definierten Stellung verwendet.

Bei diesem bekannten Verfahren wird der Rotor di-

rekl im Auslauf, beispielsweise mit Hilfe einer Klinke, in einer definierten Stellung angehalten, wobei im Stillstand des Rotors das Phasenbezugssignal verloren geht. Hieraus ergeben sich insbesondere bei schweren Rotoren aufgrund des höheren Schwungmomentes Proble- me, da diese nicht so ohne weiteres schlagartig abgestoppt und arretiert werden können.

Es ist weiterhin bei Auswuchtmaschinen bekannt, den auszuwuchtenden Rotor in einer genau definierten Lage auf die Aufnahme der Auswuchtmaschine aufzuspannen

b5 und das Phasenbezugssignal durch einen an die Maschincnspindcl der Auswuchtmaschine gekoppelten Phascngcbcr zu gewinnen.

Bei derartigen Auswuchtmaschinen muß der Rotor

aber zunächst auf einem vorgeschalteten Orientierungszustand erkannt und in die erforderliche Lage eingedreht werden, um einen vorgegebenen Phasenwinkel zwischen den für den Massenausgleich vorgesehenen Ausgleichsstellen und dem Phasenbezugssignal der Meßclektronik zu erhalten. Dies bedingt einen größeren mechanischen und elektronischen Aufwand, wobei gleichzeitig die Auswuchtzeit wesentlich verlängert wird.

Aus der DE-OS 27 24 696 ist es bei einem Rotor, der in allen Winkelstellungen einen Unwuchtausgleich erlaubt, bekannt, drehfest mit der Spindel eine Lochscheibe und einen ortsfesten Aufnehmer vorzusehen, dessen Impulse einen Zähler beaufschlagen. Nach dem Meßlauf wird der Rotor dabei infolge der Wirkung eines Winkelinkrementalgebers in die Ausgleichswinkellagc eingedreht, die durch den Zählerstand Null des Zählers charakterisiert ist. Würde man mit einer derartigen Auswuchtmaschine einen Rotor auswuchten wollen, bei dem ein Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen möglich ist, ergäbe sich die Notwendigkeit, daß dieser Rotor ebenfalls auf einem vorgeschalteten Orientierungsstand erkannt und in die erforderliche Lage eingedreht wird, um einen vorgegebenen Phasenwinkel zwischen den für den Massenausgleich vorgesehenen Ausgleichsstellen und dem Phasenbezugssignal der Meßelektronik zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eindrehen von auszuwuchtenden Rotoren, deren Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstd-Ien einen Unwuchtausgleich in Komponenten ermöglicht, vorzuschlagen, mit denen das Anhalten bzw. Eindrehen auch von schweren Rotoren an der bzw. in die Ausgleichsposition ohne besondere Ausrichtung des Rotors gegenüber der Maschinenspindel möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs I und bei der eingangs genannten Anordnung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 4 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilnafte Ausführungsformen der Erfindung angegeben.

Bei der Erfindung werden in unüblicher Weise während de«i Meßlajfs zwei Phasenbezugssignale erzeugt, deren Phasendifferenz in Verbindung mit der gemessenen Unwuchtwinkellage zur Steuerung des Eindrehvorganges verwendet wird. Hierbei kann in vorteilhafter Weise das die Unwu.-htwinkellage darstellende Signal auch nach dem Anhalten des Rotors zur weiteren Verwendung zur Verfügung gehalten werden, und es ist erstmals möglich, auch schwere Rotore, deren Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen in Komponenten ermöglicht, unorientiert auf eine Auswuchtmaschine aufzuspannen und nach dem Meßlauf in die für den ersten Ausgleichsschritt erforderliche Winkellage bzw. für den orientierten Weitertransport auf eine Ausgleichsstation einzudrehen.

Die Erfindung wird nun anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispielcs näher erläutert.

In der Figur ist eine Maschinenspindcl 1 einer an sich bekannten Auswuchtmaschine dargestellt. Am oberen Ende der Maschinenspindcl 1 kann eine Auinahmeeiprichtung 2 angcordnri sein, auf die der auszuwuchtende Rotor 3 aufgespannt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Massenausgleich am Rotor 3 nur in sechs jeweils um 60° zueinander verschobenen Komponenten möglich Eine erste Abtasteinrichtung 4, die fotoelektrisch oder magnetisch arbeiten kann, tastet die für den Massenausgleich zugelassenen Ausgleichsstellen ab und leitet, wie aus der DE-PS 22 43 002 bekannt, die Impulse einer Zählschaltung 5 weiter, die ihrerseits eine Division der gezählten Impulse durch die Anzahl der vorhandenen Ausgleichsstellen durchführt, so daß ein Impuls pro Rotorumdrehung entsteht, der als Phasenbezugssignal

to einem Phasenkanal 6 weitergeleitet wird. Die Zählschaltung 5 kann aber auch entsprechend anderer Rotore voreingestellt werden, wenn diese eine abweichende Aufteilung der für den Massenausgleich zugelassenen Ausgleichsstellen aufweisen. Der Phasenkanal 6 erzeugt insbesondere in an sich bekannter Weise zwei um 90° zueinander versetzte Rechteckspannungen, die einer vorzugsweise nach der phasenabhängigen Gleichrichtung (Hofmann-Info 2,200.220.0, Seiten 7 — 10) arbeitenden MePelektronik 8 eingegeben werden können. Ein Meßwertaufnehmer 7 tastet die d'/ ch die Unwucht hervorgerufenen Unwuchtfliehkräfte bv<. -schwingungen ab und leitet die Signale der Meßelektronik il weiter. Es können aber auch mehrere Meßwertaufnehmer an der Auswuchtmaschine vorgesehen sein, deren Signale eben^lls der Meßelektronik 8 eingegeben werden können. Die Meßelektronik ermittelt nachfolgend, vorzugsweise nach der phasenabhängigen Gleichrichtung, die Unwucht für die entsprechenden Ausgleichsebenen nach Größe und Richtung. Die Unwachtgröien für ein oder mehrere Ausgleichsebenen können an Anzeigegeräten 14 angezeigt oder einer nicht dargestellten Ausgleichssteuerungseinrichtung weitergeleitet werden. Die Meßelektronik 8 kann natürlich auch nach dem Wattmeter-Verfahren arbeiten.

Eine zweite Abtasteinrichtung 10 erzeugt ein zur Maschinenspindel 1 phasenstarres Bezugssignal. Hierzu kann die Abtasteinrichtung z. B. einen Nocken 9, der mit der Maschinenspindel fest verbunden ist, abOsten. Es können aber auch andere phasenstarr angekoppelte Phasengeber oder vergleichbare Einrichtungen zur Anwendung kommen. Das gewonnene Phasenbezugssignal kann einem zweiten Phasenkanal 11 eingegeben werden, der eine Wechselspannung erzeugt und einer Phasendiffcrenzschaltung 12 weiterleitet. Die Wechselspannung ist phasenstarr auf das Phasenbezugssignal der Abtasteinrichtung 10 bezogen. Der Phasendifferenzschaltung 12 werden auch die beiden in dem ersten Phasenkanal 6 erzeugten, um 90° phasenvenietzten Bezugsspannungen eingegeben. Die Phasendiflerenzschaltung 12 ermittelt die Phasendifferenz der von den beiden Abtasteinrichtungen 4 und 10 abgegebenen Signale und steuert in Abhängigkeit dieser ermittelten Phasendincienz einen Drehmelder 13 einer nicht näher dargestellten Eindreheinrichtung, die vorzugsweise direkt an der Maschinenspindel 1 angekoppelt sein kann. Hierzu kann z. B. die Bezugsphase des Drehmeldern 13 in Abhängigkeit der ermittelten Phasendifferenz geschoben werden.
Durch die in der Meßelektronik 8 ermittelte Un-

bo wuchtwinkellage, die dem Drehmelder 13 wsMtergeleitet wird, kann die Eindreheinrichtung den. Rotor 3 in die für den ersten Ausgleichsschriti erforderliche Ausgleichswinkellage eindrehen. Der Rotor 3 kann aber auch in eine für den Weil .-rtransport zu einer Ausgleichsstation erforderliche oder in eine rotorabhängige Winkellage eingedreht werden. Falls es sich um Rotore, die an ihren beiden Enden in der Auswuchtmaschine gelagert werden müssen, beispielsweise um Kurbelwellen, handelt,

können auch diese nach der Erfindung in die Ausgleichsposition eingedreht werden. Das zweite Phascnbezugssignal wird dann nicht phasenstarr mit der Spindel sondern phasenstarr mit dem Umlauf der Unwuchtmaschinc währenddes Meßlaufs erzeugt.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Eindrehen eines auszuwuchtenden Rotors, dessen Art bzw. äußere Form einen Massenausgleich nur an bestimmten vorgegebenen Ausgleichsstellen in Komponenten ermöglicht, in die für den Massenausgleich vorgesehene Position in Abhängigkeit von der Unwuchtwinkellage, die bei einem Meßlauf des auf einer Meßspindel der Auswuchtmaschine in einer beliebigen Winkellage gelagerten Rotors ermittelt wird, bei dem