DE4111684A1 - Einrichtung zum messen der von einem angetriebenen elektromotor ausgehenden schwingungen - Google Patents

Description

Aus der DE-OS 39 04 130 ist eine Einrichtung zum Messen der von einem angetriebenen Aggregat ausgehenden Schwin­ gungen bekannt. Diese bekannte Prüfeinrichtung besteht aus einer Grundplatte, zwei nebeneinander darauf angeordneter elastischer Basisteile, die jeweils mit einer Deckplatte abgedeckt sind. Auf jeder Deckplatte ist je ein kegelför­ miger Auflagestift angeordnet, welcher jeweils mit einem an der Deckplatte befestigten Beschleunigungssensor in Verbindung steht.

Beim Prüfvorgang wird das zu prüfende Aggregat, welches beispielsweise ein Elektromotor sein kann, auf die Auflagestifte gelegt. Mittels der Beschleunigungssensoren werden die während des Prüfvorgangs an der jeweiligen Deckplatte auftretenden Schwingungen gemessen und auf entsprechenden Anzeigeelementen angezeigt. Da das angetriebene Aggregat bei dieser bekannten Anordnung nur lose auf den Auflagestiften gelagert ist, besteht während des Prüfvorgangs die Gefahr des Abkoppelns des Aggregats, was zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führt. Desweiteren ist durch die bekannte Prüfeinrichtung keine vollständig störschwingungsfreie Messung der von dem angetriebenen Aggregat resultierenden Schwingungen möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrich­ tung zur reproduzierbaren Messung der von einem angetrie­ benen Elektromotor ausgehenden Schwingungen zu schaffen, mit der eine objektive, von umweltbedingten Störschwingun­ gen freie Messung der von dem angetriebenen Elektromotor ausgehenden Schwingungen ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentan­ spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine objektive Messung der von dem angetriebenen Elektromotor ausgehenden Schwingungen möglich. Der Elektromotor wird kraftschlüssig eingespannt, so daß ein Abkoppeln des Elektromotors während des Prüfvorgangs und ein Verdrehen des Gehäuses in Bezug auf die Aufnahmeelemente verhindert wird. Da die erfindungsgemäße Einrichtung ein Zweifeder-Massesystem ist, ist eine vollständig störschwingungsfreie Messung der von dem Elektromotor ausgehenden Schwingungen möglich.

Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist das Grundgestell geteilt ausgeführt und besteht im wesentli­ chen aus einer Grundplatte und zwei Aufnahmeböcken, die an den Durchmesser des Elektromotors zu dessen Aufnahme angepaßt sind. Damit die Einrichtung universell, d. h. für verschiedene Elektromotortypen einsetzbar und schnell umrüstbar ist, können die Aufnahmeböcke direkt an der Grundplatte in entsprechenden T-Nuten geführt und festgeklemmt werden.

Bei einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die beiden Aufnahmeböcke auf einer weiteren Grundplatte befestigt sind und diese Grundplatte in T-Nuten der auf dem Fundament federnd abgestützten Grundplatte geführt und festgeklemmt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Elektromotor beim Prüfvorgang auf vier Aufnahmeelementen auf und wird über ein Aufnahmeelement, welches durch elastische Mittel mit einem Pneumatikzylinder in Verbin­ dung steht, kraftschlüssig eingespannt. Das elastische Mittel kann beispielsweise als Feder ausgeführt sein, so daß beim Einspannen der Pneumatikzylinder immer in seine Endlage fahren kann, und bei jedem Einspannvorgang die gleiche Einspannkraft herrscht. Da die Einspannkraft von der Federkonstanten und dem Federweg abhängt, kann die Einspannkraft beliebig ausgewählt werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Aufnahmeelemente aus einem antimagne­ tischen Werkstoff bestehen, so daß während des Prüfvor­ gangs keinerlei Beeinflussung der Motoreigenschaften stattfinden kann.

Eine Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, daß ein Positionshalter vorgesehen ist, der mit einer Bezugsmarke am Motor in Deckung gebracht werden kann. Dadurch ist eine reproduzierbare Messung an Elektromotoren bei einfachster Handhabung möglich, da der Elektromotor anhand einer Bezugsmarke immer in der gleichen Position eingespannt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Einrichtung zum Messen der von einem angetriebenen Elektromotor ausgehenden Schwingungen

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung

Fig. 3 das Aufnahmeelement mit federndem Element und Beschleunigungssensor im Detail

Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 3 dargestellten Anordnung.

Die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Einrichtung zum Messen der von einem angetriebenen Elektromotor ausgehenden Schwingungen besteht aus einer federnd auf einem Fundament 1 abgestützten Grundplatte 2, wobei die federnde Abstüt­ zung über vier Gummifüße 3 erreicht wird. Auf der Grundplatte 2 sind ein erster und ein zweiter Y-förmiger Aufnahmebock 4 angeordnet, wobei erster und zweiter Aufnahmebock 4 jeweils auf einer weiteren Grundplatte 4′ befestigt sind und diese Grundplatte 4′ in nicht darge­ stellten T-Nuten der Grundplatte 2 verschoben und festgeklemmt werden kann. Die Aufnahmeböcke 4 können auch direkt auf der Grundplatte 2 festgeklemmt werden. An den zueinanderweisenden Schenkelflächen 5 des ersten und zweiten Aufnahmebocks 4 ist jeweils ein quaderförmiges federndes Element 6 festgeschraubt.

An dem freien Ende auf der der Grundplatte 2 abgewandten Seite der federnden Elemente 6 ist jeweils ein Aufnahme­ element 7 angeordnet. Bei diesem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur an einem der vier federnden Elemente 6 angeordneten Aufnahmeelemente 7 ein Beschleunigungssensor 8 angeordnet. Es kann jedoch auch an jedem Aufnahmeelement 7 ein Beschleunigungssensor 8 angeordnet sein. Weitere Einzelheiten zur Ausbildung des federnden Elementes 6 und der Anordnung Aufnahmeelement 7, federndes Element 6 und Beschleunigungssensor 8 sind in der Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt.

Die Aufnahmeelemente 7 sind scheibenförmig ausgebildet und bestehen vorzugsweise aus einem antimagnetischen Werk­ stoff. Die Aufnahmeelemente 7 sind derart an den federnden Elementen 6 angeordnet, daß der Elektromotor 9 auf die Aufnahmeelemente 7 gelegt werden kann und dabei an den vier Aufnahmeelementen 7 jeweils linienförmig aufliegt und die Mittelachse der Welle des Elektromotors 9 waagrecht ausgerichtet ist.

Die beiden Aufnahmeböcke 4 mit daran befestigten federnden Elementen 6 werden derart auf der Grundplatte 2 positio­ niert, daß das Gehäuse 10 des Elektromotors 9 in der Nähe seiner Stirnflächen an der Mantelfläche gelagert ist. Die Aufnahmeelemente 7 des ersten und zweiten Aufnahmebocks 4 sind so angeordnet, daß sie das Gehäuse 10 des Elektromo­ tors 9 unterhalb dessen horizontaler Achse und beidseitig seiner vertikalen Achse beaufschlagen. Die kraftschlüssige Einspannung des auf den Aufnahmeelementen 7 aufliegenden Elektromotors 9 wird über einen Hebel 11 erreicht, an dessen ersten Ende 12 ein über eine Feder 13 abgestütztes weiteres Aufnahmeelement 14 befestigt ist und dessen zweites Ende 15 mit der Betätigungsvorrichtung eines Hub- Schwenk-Zylinders 16 verbunden ist.

Der Zylinder 16 ist als Pneumatikzylinder ausgebildet und ist mittig zwischen den Aufnahmeböcken 4 an der Grundplat­ te 2 befestigt. Zum Einspannen schwenkt der mit dem Zylinder 16 verbundene Hebel 11 mittig über das Gehäuse 10 des Elektromotors 9, wobei zum kraftschlüssigen Einspannen des Elektromotors 9 der Pneumatikzylinder 16 in seine Endlage fährt. Die Hubbewegung des Zylinders 16 muß derart eingestellt sein, daß das am Hebel 11 angeordnete Federsystem 13 zusammengedrückt wird und dieser Auflage­ druck über das Aufnahmeelement 14 auf das Gehäuse 10 aufgebracht wird. Die Hubbewegung des Zylinders 16 muß entsprechend der gewünschten Einspannkraft eingestellt werden und ist abhängig von der Federkonstanten der Feder und dem Federweg.

Desweiteren ist an der Grundplatte 2 ein Positionshalter 17 angebracht, der derart angeordnet ist, daß der Motor 9 mittig zwischen dem ersten und zweiten Aufnahmebock 4 gelagert werden kann und dann das freie Ende 18 des Positionshalters 17 in eine stirnseitige, nicht darge­ stellte Vertiefung des Gehäuses 10 greift.

In Fig. 3 und Fig. 4 ist das federnde Element 6 darge­ stellt, welches im wesentlichen quaderförmig ausgestaltet und mittels Schrauben 19 an den Aufnahmeböcken 4 befestigt ist. Die Schrauben 19 und die dazugehörigen Bohrungen sind nur schematisch als strichpunktierte Linien angedeutet. Das federnde Element 6 besteht im wesentlichen aus zwei parallel zueinander angeordneten Blattfedern 20, die auf beiden Seiten am Ende über ein Verbindungsstück starr miteinander verbunden sind. Ein Verbindungsstück 21 ist wie zuvor bereits beschrieben, mit Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben 19 versehen. Desweiteren ist in der Verlängerung der einen Blattfeder 20 eine nach außen ragende Befestigungslasche 22 angeordnet, die eine Durch­ gangsbohrung 23 aufweist. Die federnden Elemente 6 werden derart an die Aufnahmeböcke 4 angeschraubt, daß die Befestigungslaschen 22 an der der Grundplatte 2 abgewand­ ten Seite der federnden Elemente angeordnet sind.

Die Aufnahmeelemente 7 sind scheibenförmig ausgebildet und weisen mittig an einer Stirnseite einen an die Durchgangs­ bohrung 23 der Befestigungslasche 22 angepaßten Gewinde­ zapfen 24 auf. Zur Befestigung des Aufnahmeelementes 7 an dem federnden Element 6 wird der Gewindezapfen 24 in die Durchgangsbohrung 23 der Befestigungslasche 22 gesteckt und auf der dem Aufnahmeelement 7 abgewandten Seite der Befestigungslasche 22 wird ein Beschleunigungssensor 8 angeschraubt.

Gleiche Teile sind in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszahlen versehen.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Einrichtungen werden die zu prüfenden Elektromotoren horizontal eingespannt, es ist jedoch auch jede beliebige andere Prüf- und Einspannlage der Elektromotoren möglich. Bei einer vertikalen Anordnung der Elektromotoren in der Einrichtung greifen die Aufnahmeelemente vorzugsweise an der Stirnfläche des Gehäuses des Elektromotors zur kraftschlüssigen Einspannung an.

Claims (11)

1. Einrichtung zum Messen der von einem angetriebenen Elektromotor (9) ausgehenden Schwingungen, mit einem federnd auf einem Fundament (1) abgestützten Grundge­ stell (2, 4), mit Aufnahmeelementen (7, 14), die jeweils über ein federndes Element (6, 13) an dem Grundgestell (2, 4) abgestützt und derart angeordnet sind, daß der Elektromotor (9) kraftschlüssig einspannbar ist, mit mindestens einem Sensor (8) zur Messung der von dem angetriebenen Elektromotor (9) ausgehenden Schwingungen, wobei der Sensor (8) unmittelbar an einem Aufnahmeelement (7, 14) angeord­ net ist und sich ebenfalls über das federnde Element (6, 13) an dem Grundgestell (2, 4) abstützt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der das Grundgestell (2, 4) geteilt, bestehend aus einer Grundplatte (2) und zwei darauflösbar befestigten Aufnahmeböcken (4), ausgeführt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die beiden Aufnahmeböcke (4) über eine weitere Grundplatte (4′) starr miteinander verbunden sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei an jedem Aufnahmebock (4) zwei Aufnahmeelemente (7) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Aufnahmeelement (14) durch elastische Mittel (13) kraftbeaufschlagbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, wobei das elastische Mittel (13) an einem bewegbaren Trägerteil (11) befestigt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, wobei das Trägerteil (11) durch einen an der Grundplatte (2) befestigten Pneumatikzylinder (16) betätigbar ist.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elastische Mittel (13) als Feder ausgebildet ist.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeelemente (7, 14) scheibenförmig ausgebildet sind.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeelemente (7, 14) aus einem antima­ gnetischen Werkstoff bestehen.

11. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, wobei ein Positionshalter (17) vorgesehen ist, der mit einer Bezugsmarke am Elektro­ motor (9) in Deckung gebracht werden kann.