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Vorrichtung zum Auswuchten umlaufender Körper Es sind Vorrichtungen
zum Auswuchten umlaufender Körper bekannt, bei welchen Ausgleichsgewichte innerhalb
eines Auswuchtkopfes um die Prüfachse frei beweglich sind. Während des Auswuchtvorganges
werden diese Ausgleichsgewichte mittels einer lösbaren Reibungskupplung zunächst
mitgenommen, bis die kritische Drehzahl erreicht ist. Die Reibungskupplung wird
nunmehr gelöst; die Ausgleichsgewichte stellen sich selbsttätig in die Wuchtebene
ein und ermöglichen auf diese Weise eine Feststellung der Größe und der Lage der
Unbalancen.
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Die Erfindung befaßt sich mit der Ausbildung und der Anordnung des
Auswuchtkopfes und der in diesem befindlichen Ausgleichsgewichte, und zwar in Richtung
einer Vereinfachung der Konstruktion und einer Vereinfachung der Handhabung. Die
Erfindung besteht darin, daß die beweglichen Ausgleichswerte von Wälzkörpern, z.
B. Kugeln, gebildet werden, welche in einer Bahn des als Hohlzylinder ausgeführten
Auswuchtkopfes umlaufen. Die Reibungskupplung zur Mitnahme der Ausgleichsgewichte
während des ersten Teiles des Auswuchtvorganges besteht aus einer im Innern des
Auswuchtkopfes angebrachten Scheibe, die am Rande kegelflächenförmig abgeschrägt
ist und in der Arbeitsstellung die Wälzkörper gegen die Umlaufbahn des Auswuchtkopfes
fest andrückt. Die Auslösung der Kupplung erfolgt in einfacher Weise mittels eines
axial in der Nabe der Klemmscheibe des Auswuchtkopfes angeordneten Auslöseknopfes.
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Die Feststellung der Unbalance erfolgt in an sich bekannter Weise
aus der Messung des Zentriwinkels zwischen den Schwerpunktszentren der Ausgleichsgewichte
und der Achse des Prüfkörpers. Die zu diesem Zwecke vorgesehene Winkelskalenscheibe
befindet sich auf der axialen Vorderseite des Aüswuchtkopfes und ist durch eine
transparente Scheibe desselben abgedeckt, durch welche die Lage der Ausgleichsgewichte
jederzeit erkennbar ist.
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Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel in der nachfolgenden
Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung näher erläutert. In der Zeichnung
zeigen Abb. z eine perspektivische Ansicht der Auswuchtvorrichtung, Abb. 2 eine
Seitenansicht auf den Schwingrahmen, welcher den auszuwuchtenden Körper trägt, Abb.3
eine Ansicht teilweise in Draufsicht und teilweise im Schnitt eines der Stützglieder
des Schwingrahmens, Abb..l in vergrößertem Maßstabe eine Seitenansicht eines Schwingungsindikators,
Abb.5 einen Querschnitt nach Linie 5'-5 von Abb. 4, Abb. b und 7 eine Ansicht mit
teilweisem Querschnitt einer besonderen Art der Befestigung der Tragfedern des Schwingrahmens,
Abb. 8 einen senkrechten
Schnitt durch den Auswuchtkopf, Abb. g
eine Seitenansicht dieses Auswuchtkopfes, Abb. io eine Vorderansicht einer bei diesem
Auswuchtkopf verwendeten Skala, Abb. ii eine schematische Ansicht des Schwingrahmens,
wobei der in diesem gelagerte auszuwuchtende Körper gestrichelt angedeutet ist,
Abb. i2 eine schematische Ansicht des Auswuchtkopfes und der in ihm befindlichen
beweglichen Gewichte, Abb. 13 eine andere Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher der Auswuchtkopf eine eigene Welle besitzt, und Abb. 1q. und 15 Ansichten
einer abweichenden Form der Skala.
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Zur Erläuterung der Erfindung sei zunächst auf die Abb. ii hingewiesen.
In dieser bezeichnet A den Rotationskörper, welcher werden soll und der im vorliegenden
Falle der Anker einer Dynamomaschine ist. Wie bereits erwähnt, kann natürlich auch
jeder beliebige andere Rotationskörper mit dieser Vorrichtung ausgewuchtet werden.
Der Rotationskörper ist in gestrichelten Linien in seinen Umrissen wiedergegeben,
wobei der Antriebsmotor der Einfachheit halber fortgelassen ist. Der Körper ist,
wie die Zeichnung zeigt, in einem Schwingrahmen gelagert, der bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel von einem Paar in der Längsrichtung der Maschine sich erstreckender
Rohre 16 und zwei diese verbindenden Querverbindungen 17 gebildet wird. In diesen
Querverbindungen 17 sind Lager 18 für die Aufnahme der Welle des Rotationskörpers
vorgesehen. Der Schwingrahmen ist in seiner horizontalen Lage in einem bestimmten
Abstand oberhalb des eigentlichen Tragrahmens durch vier Sätze von Spiralfedern
22, 23 und außerdem durch vier paarweise angeordnete Stützglieder ig und 2o gehalten.
Von diesen letzteren sind, wie die Zeichnung zeigt, jeweilig immer nur ein Paar
der gegenüberliegenden in Wirkung. Jedes Paar der Stützglieder befindet sich in
einer senkrechten Ebene zu der Achse des auszuwuchtenden Körpers. Sie bestehen aus
dünnen Metallstreifen und können mit dem Tragrahmen der Maschine durch Klemmbacken
21 verbunden werden. Die beiden Stützglieder, die auf diese Weise mit dem Tragrahmen
verbunden sind, dienen dazu, den Schwingrahmen in einer bestimmten Höhenlage zu
halten, mit anderen Worten, Auf- und Abwärtsbewegungen und ebenso seitliche Bewegungen
dieses Rahmens zu verhindern. Da andererseits die Stützglieder jedoch, wie bereits
erwähnt, von elastischen dünnen Metallstreifen gebildet werden, vermag das den eingespannten
Stützgliedern abgewandte Ende des Rotationskörpers eine gewisse Schwingbewegung
auszuführen. Diese Bewegungen werden eine geringe Verdrehung und Biegung der Stützglieder
verursachen. Mit anderen Worten, die Träger eines zugeordneten Paares der Stützglieder
halten einen Teil des Schwingrahmens in einer festen Lage, während sie dem anderen
Ende des Rahmens und dem von ihm getragenen Körper A zufolge der federnden Aufhängung
des Rahmens eine Schwingbewegung gestatten. Die Lage dieser Stützglieder zu dem
auszuwuchtenden Körper ist sehr wesentlich für das Ergebnis des Auswuchtens; jedes
Paar muß in einer Ebene liegen, welche rechtwinklig durch diejenigen Teile des Körpers
A hindurchgeht, an denen Ausgleichsmassen angebracht bzw. entfernt werden sollen,
je nachdem das Ergebnis des Auswuchtverfahrens es erfordert, mit anderen Worten,
die Stützglieder müssen in den sogenannten Ausgleichsebenen angeordnet sein.
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Um die nachfolgende Beschreibung der Erfindung zu vereinfachen, soll
nur eine Auswuchtung beschrieben werden, bei welcher eine Ausgleichsmasse hinzugefügt
werden muß. Selbstverständlich ist die Vorrichtung in gleicher Weise brauchbar zur
Auswuchtung solcher Körper, bei denen eine Ausgleichsmasse entfernt werden muß.
Allerdings ergeben sich in letzterem Falle häufig Schwierigkeiten, insbesondere
dann, wenn der auszuwuchtende Körper sehr klein ist oder einen umständlichen Aufbau
besitzt. Die Stützglieder können mit Bezug auf den auszuwuchtenden Körper hin und
her bewegt werden und so auf jeden gewünschten Teil des Auswuchtkörpers eingestellt
werden. Diese Einstellung wird im wesentlichen bestimmt durch die Größe, die Form
und den Aufbau des Körpers. Bei einer Auswuchtung von Rotoren' von elektrischen
Maschinen wird man zweckmäßig ein Paar der Stützglieder an dem einen Ende und das
andere Paar an dem anderen Ende der Bandagen oder bei Vorhandensein eines Ventilators
in einer Ebene senkrecht zu diesem festlegen.
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Damit der Schwingrahmen unter dem Einfluß der Unbalance in dem Körper
A nun frei schwingen kann, ist der Rahmen, wie schon aus der Abb. ii hervorgeht,
elastisch gelagert. Diese elastische Lagerung kann an sich in beliebigerWeise vorgenommen
werden. Eine einfache Lagerung besteht darin, daß vier horizontale Druckfedern 22
gewählt werden, von denen jede an ihrem inneren Ende mit dem Schwingrahmen und an
ihrem äußeren Ende mit einem Teil des festen Tragrahmens verbunden ist. In Ergänzung
hierzu sind vier senkrechte Druckfedern 23 vorgesehen, welche einerseits wiederum
an dem Schwingrahmen und andererseits wiederum an einem festen Punkt des Maschinenträgers
befestigt sind. Jede der horizontalen und der vertikalen Federn wird hierbei zweckmäßig
mit einer Einstellvorrichtung versehen, um die Größe der Federkraft je nach Wunsch
verändern zu können.
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Auf dem einen Ende der Welle des auszuwuchtenden
Körpers
.-1 ist der Auswuchtkopf B gelagert. Dieser ist zweckmäßig so eingerichtet, daß
er für eine beliebige Art und Größe von auszuwuchtenden Körpern Verwendung finden
kann. Die Herstellung dieses zylinderförmigen Auswuchtkopfes muß sehr sorgfältig
erfolgen, insbesondere ist dieser selbst gut auszuwuchten, damit kein Fehler bei
der Auswuchtung des Auswuchtkörpers erfolgt. Der Zylinder besitzt innen eine zu
der Achse konzentrisch liegende Laufbahn für die beweglichen Ausgleichsmassen. Diese
Laufbahn ist gehärtet, um eine Abnutzung und eine Deformatic,n zu vermeiden. Die
beweglichen Ausgleichsgewichte werden von einer oder mehreren Kugeln 26 gebildet,
die ein gleiches Gewicht besitzen und zweckmäßig aus Stahl hergestellt sind. Wird
nur eine Kugel verwendet, so kann nur die Lage der U nbalance, nicht aber die Größe
der Ausgleichsmasse ermittelt werden. Zur Ermittlung dieses Faktors müssen zwei
oder mehrere Kugeln vorhanden sein.
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Der Auswuchtkopf ist außerdem mit einer einfachen Klemmvorrichtung
versehen, welche auf die Kugeln einwirkt, um diese festzuhalten, sobald die auszuwuchtenden
Teile mit der Auswuchtgeschwindigkeit umlaufen, d. h. sobald sie die kritische Geschwindigkeit
besitzen, in welcher der Körper A das Bestreben zeigt, nicht um seine geometrische,
sondern um seine Trägheitshauptachse zu rotieren.
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Die Einfachheit des Verfahrens geht insbesondere aus der schematischen
Skizze der Abb. 12 hervor. Wie bereits erläutert wurde, ist man mit der Vorrichtung
gemäß der Erfindung nicht nur in der Lage, die Größe der Ausgleichsmasse zu bestimmen,
sondern man kann auch genau den Punkt festlegen, wo diese Ausgleichsmasse anzubringen
ist. Es bedarf hierzu nur eines einzigen Auswuchtzylinders B, da zunächst das eine
Ende und dann das andere Ende des Rotationskörpers ausgewuchtet werden kann, ohne
daß dieser in seiner Lage verändert zu werden braucht. Es ist also beispielsweise
nicht erforderlich, den Rotationskörper aus seinen Lagern herauszuheben und ihn
umzudrehen. Zur Bestimmung der Unbalance genügen zwei Kugeln von gleicher Größe
und gleichem Gewicht, welche, sobald der Zylinder rotiert, freigegeben werden können,
uni eine bestimmte Winkelstellung in ihrer Laufbahn einzunehmen. Das vereinigte
Gewicht der Kugeln ist im allgemeinen mehr als genügend, um die Unbalance des Rotationskörpers
auszugleichen.
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Es sei nun angenommen, daß die Kugeln durch die Klemmvorrichtung zunächst
in einem bestimmten Punkte der Laufbahn festgehalten werden. Sobald der Auswuchtkörper
mit einer Drehzahl oberhalb seiner kritischen Geschwindigkeit läuft, werden die
Kugeln freigegeben. Diese werden sich nunmehr in einem Punkt der Laufbahn einstellen,
der der leichteren Seite des Rotationskörpers entspricht. Sie werden beispielsweise
die in Abb. 12 gezeigte Lage einnehmen. Die Klemmvorrichtung wird sodann in Tätigkeit
gesetzt, und hierdurch werden die Kugeln in der während des Laufens eingenommenen
Lage festgehalten, so daß der Winkel zwischen ihnen leicht gemessen werden kann.
Wenn beispielsweise u- das Gewicht einer Kugel bezeichnet und v den Radius des Mittelpunktes
der Kugel von dem Mittelpunkt der Laufbahn, so wird die Unbalance in der Ebene 2
U- - r - cos O2 betragen, worin 0 den zwischen den Mittelpunkten der Kugeln bestehenden
Zentriwinkel bezeichnet. Da die Gewichte der Kugeln und ihre `'Winkelstellungen
gemessen werden können und ihre Produkte ziemlich eine Konstante ergeben, so ist
die einzige Veränderliche für die verschiedenen Werte der Unbalance der Cosinus
des halben Zentriwinkels, der von den Mittelpunkten der Kugeln und der Rotationsachse
gebildet wird.
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Der Abstand zwischen der senkrechten Ausgleichsebene durch den Stützpunkt
i9 und der der Kugeln sowie der Radius des Körpers in der Ausgleichsebene können
gemessen werden und auf eine Konstante zurückgeführt werden, wodurch die Unbalance
des Körpers A als Funktion des Cosinus des halben Winkels zwischen den Kugeln errechnet
werden kann. Während der Umdrehung des Auswuchtkörpers werden sich infolge der Reibung
beträchtliche Schwingbewegungen der Kugeln einstellen, bevor diese endgültig zur
Ruhe gelangen. Sind diese Bewegungen zu groß, so ist es vorteilhaft, sie durch Eingießen
von Öl in die Laufbahn zu dämpfen.
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Der Aufbau einer Auswuchtvorrichtung gemäß der Erfindung sei nun an
Hand der Abb. i bis io näher erläutert. In diesen bezeichnet 30 den Maschinenträger,
welcher in dem vorliegenden Falle von einem Paar schwerer T-Träger gebildet wird,
die in einem Fundament o. dgl. verankert sind, um eine feste Grundlage für die Maschinen
zu schaffen und auf diese Weise jeden Auswuchtfehler zu vermeiden. Zwischen diesen
T-Trägern sind zwei Querschienen 31 angebracht, die in der Längsrichtung des Rahmens
verschiebbar sind und durch eine Klemmvorrichtung 32, welche die obere Fläche der
T-Träger umfaßt, mit diesen fest verbunden werden können. Die Querschienen sind
vorteilhaft recht breit gehalten, um eine gute Auflagefläche zu erzielen und sie
außerdem in einer rechtwinkligen Ebene zu dem Maschinenträger zu halten. Auf jeder
dieser Querschienen ist ein U-förmiger Träger 33 befestigt, welcher die äußeren
Enden der Rahmenfedern 22 und 23 trägt, die im Zusammenhang mit der Abb. ii bereits
erwähnt wurden. Die Federn 22 erstrecken
sich horizontal und die
Federn 23 vertikal, wie am deutlichsten aus der Abb. 2 hervorgeht. Jede dieser Federn
ist mit einer geeigneten Einstellvorrichtung versehen, wodurch ihre Spannkraft je
nach- Belieben verändert werden kann.
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Außer diesen genannten Querschienen 31 sind innerhalb dieser zwei
weitere Schienen 34 angeordnet. Diese tragen die Spannbacken 21 für die Stützungsglieder
zg bzw. 2o. Einer dieser Träger für die Klemmbacken der Stützglieder ist in Abb.
3 in Verbindung mit dem Stützglied näher bezeichnet. 16 deutet auf das Längsrohr
des Schwingrahmens, auf welchem das aus einem dünnen Metallstreifen bestehende Stützglied
=g vermittels eines Verschiebestückes 35 verschiebbar gelagert ist. Das untere Ende
des Stützgliedes liegt, wie die Zeichnung erkennen läßt, in der Arbeitsstellung
zwischen den Backen 36 und 37, von denen die erstere von einem Teil der Schiene
34 gebildet wird, während die letztere ein besonderes Stück bildet, das vermittels
einer Feststellschraube 38 verschiebbar ist. Zwischen den beiden Backen ist noch
eine dünne Flachfeder 39 vorgesehen, die als Dämpfungsvorrichtung wirkt,
um irgendwelche anormale Schwingungen des Schwingrahmens zu dämpfen, während die
Ablesung der Unbalance des Körpers A erfolgt.
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Außer diesen beschriebenen vier Querträgern sind an der Außenseite
noch zwei weitere Schienen 40 vorgesehen, welche mit dem Maschinenrahmen fest verbunden
sind. Auf jedem Träger sind zwei vertikale Bolzen 41 befestigt, welche die Indikatoren
42 tragen, die den Schwingungsbereich der mit ihnen in irgendeiner Weise in Verbindung
stehenden Enden des Schwingrahmens anzeigen. Die nähere Ausbildung dieser Indikatoren
ergibt sich aus den Abb. 4 und 5. Auf dem Bolzen 41 ist oben ein Tragstück 2.1 befestigt,
das vermittels einer Stange 43 den Indikator 42 beweglich trägt, so daß dieser vorwärts
und rückwärts bewegt werden kann, um mit einem der Seitenteile des Schwingrahmens
in Verbindung gebracht werden zu können. 44 bezeichnet die Indikatorwelle, deren
unteres Ende auf einem Arm 45 ruht, welcher in dem Tragstück 24 vermittels einer
Feder 46 und einer entsprechenden Stellschraube elastisch gelagert ist. Diese Art
der Befestigung des Armes 45 wurde zu dem Zwecke gewählt, um die Schwingung der
Indikatornadel zu dämpfen und auf diese Weise eine bessere Ablesung des Indikators
zu ermöglichen. Die Feder 46 verhindert also mit anderen Worten den Übergang von
geringen und unregelmäßigen Schwingungen des Rahmens auf den Indikator und gestattet
somit eine bestimmte Toleranz in dem durch die Unbalance hervorgerufenen Schwingungsbereich,
ohne daß eine Bewegung der Nadel erfolgt. Unterhalb des Armes 45 erstreckt sich
eine kleine Druckfeder 44Q, welche dazu dient, die Schwingbewegungen des Schwingrahmens
aufzunehmen und sie auf die Indikatorwelle 44 zu übertragen.
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Es ist wünschenswert, wenn auch nicht erforderlich, daß die Schwingungen
des Schwingrahmens bei einer Drehung des nicht ausgewuchteten Körpers A sowohl in
horizontaler als auch in vertikaler Richtung gleich sind. Zu diesem Zwecke sind
Mittel vorgesehen, um den von den Federn 22 und 23 auf den Schwingrahmen erzeugten
Preßdruck zu verändern. Dies kann beispielsweise durch eine Vorrichtung geschehen,
wie sie aus den Abb. 6 und 7 ersichtlich ist. In Abb. 6 bezeichnet 47 einen Hohlkörper,
welcher in einem der schlitzförmigen Enden des U-Trägers 33 gelagert ist und hierin
vermittels einer Feststellschraube 33" (Abb. 2) festgehalten wird. Das freie
Ende dieses Hohlkörpers ist zu einer Spreizklemme ausgebildet, die an ihrem Umfang
ein Gewinde trägt, das zur Aufnahme eines Endes der Schraubenfeder dient. Das Innere
des Hohlkörpers besitzt gleichfalls ein Gewinde für eine Schraube 7711, deren konisches
Ende als Expander für die Spreizklemme dient und auf deren anderem Ende ein Handrad
471 angebracht ist. Will man nun die Länge oder die Steifheit der Feder verändern,
so ist es lediglich notwendig, die Schraube 47d ein kurzes Stück zurückzuschrauben,
wodurch die Verbindung der Spreizklemme mit der Schraubenfeder gelockert wird. Sodann
wird die Feststellschraube 33Q gelöst und der Hohlkörper 47 vermittels des Handrades
47c nach einwärts oder auswärts bewegt, je nachdem, wie es die Verhältnisse erfordern.
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In Abb. 7 ist die Befestigung der vertikalen Federn angegeben. Diese
sind an ihren oberen Enden vermittels einer Schraubenverbindung 50 an einem Ansatzstück
des Schwingrahmens befestigt. Die unteren Enden der Federn tragen einen Stöpsel
o. dgl., welcher vermittels einer geeigneten Klemmverbindung 52 mit dem Maschinenrahmen
verbunden wird.
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Die horizontalen Federn werden zweckmäßig so justiert, daß ein bestimmter
Punkt einer der Seitenteile des Schwingrahmens bei einer Rotation des auszuwuchtenden
Körpers einen Kreis beschreibt zum Unterschied von einer Ellipse, welche sich zeigt,
wenn die Einstellung der Feder nicht richtig ist. Der Grundgedanke der Einstellung
der Federn ist also der, in der vertikalen und in der horizontalen Ebene eine gleiche
Bewegung des Schwingrahmens zu erzielen.
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Die Ausbildung des Auswuchtkopfes B erhellt aus den Abb. 8 und g.
Dieser besitzt, wie schon erwähnt, im Innern eine Kugellaufbahn 25, welche sich
nach innen zu konisch erweitert.
Auf diese Weise vermögen die Kugeln
der Klemmscheibe 56 zu folgen, falls diese ausgelöst wird. Die Befestigung des Auswuchtkopfes
auf der Welle des auszuwuchtenden Körpers erfolgt vermittels einer Klemmkupplung
5311. Durch die :Mitte des Hohlzylinders erstreckt sich eine Nabe 55, auf welcher
ein nabenförmiger Ansatz der Klemmscheibe 56 verschiebbar gelagert ist. Vermittels
kleiner Stifte 57 ist diese Scheibe mit dem Zylinder unverdrehbar verbunden und
wird infolgedessen bei einer Drehung des Rotationskörpers mitgenommen. Die Klemmwirkung
der Scheibe 56 wird erzielt durch eine Spiralfeder 58, die zwischen der inneren
Zylinderfläche und der Scheibe gelagert ist. Die in dem nabenförmigen Ansatz der
Scheibe >6 vorgesehenen Kugeln 59 haben den Zweck, die bei einer Einschiebung des
Betätigungsorgans 61 auftretende Reibung zwischen dem rotierenden Teil und dem von
dem Bedienenden festgehaltenen Teil möglichst herabzumindern.
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Angenommen nun, der Körper A des Auswuchtkopfes B und die Klemmscheibe
56 befinden sich in Bewegung. Um die Kugeln zur Wirkung kommen zu lassen, ist es
dann lediglich notwendig, den Handgriff 61 einzuschieben, womit die Kugeln von der
Klemmscheibe 56 freigegeben werden und unter der Wirkung der Unbalance bestimmte
Stellungen in der Laufbahn 25 einnehmen können.
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Um diese Stellungen der Kugeln näher zu bestimmen, ist eine besondere
Einrichtung vorgesehen. An der Vorderseite des Auswuchtkopfes befindet sich eine
transparente Scheibe 62, die vermittels einer Nabe 63 auf der Nabe der Klemmscheibe
verschiebbar gelagert ist. Auf der Rückseite der transparenten Scheibe ist auf der
Nabe 63 eine Skala 64 befestigt, deren Form aus der Abb. io näher ersichtlich ist.
Diese Scheibe ist durch das kleine Handrad 65, das auf der Nabe 63 sitzt, feststellbar.
Eine kleine Reibungsscheibe 66 zwischen 62 bis 65 dient dazu, um plötzliche
Bewegungen dieser Teile zu vermeiden.
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Die Skalenscheibe besitzt eine äußere Einteilung von o bis ioo über
einen Kreisbogen von iSo'. Unterhalb dieser Skala ist eine zweite Skala vorgesehen,
die gleichfalls von o bis ioo läuft, die sich aber nur über einen Kreisbogen yon
9o ` erstreckt. Die Nullpunkte der beiden Skalen liegen auf einem Radius. Diese
Skalen sind in der Abb. io mit V bezeichnet, was schon darauf hindeutet, daß diese
Skalen bei einer Bestimmung der Unbalance des am Auswuchtkopf anliegenden Teiles
des Rotationskörpers dienen sollen. Diametral gegenüber der genannten Innenskala
ist eine zweite Innenskala vorgesehen, welche die gleiche Einteilung besitzt und
mit F bezeichnet ist. Diese Skala findet sinngemäß Verwendung bei der Bestimmung
der Unbalance des von dem Auswuchtzylinder entfernt liegenden Teiles des Rotationskörpers.
Die Ablesung der Skalen geht nun praktisch in der Weise vor sich, daß nach Außerbetriebsetzung
der Maschine die Skala von Hand gedreht wird, bis der Nullpunkt der Skala über einer
der Ausgleichskugeln zu liegen kommt. Angenommen beispielsweise, daß sich eine der
Kugeln im Nullpunkt befindet und die andere unter dem Teilstrich 3o der Skala, so
gibt die Zahl 3o der inneren Skala die Hälfte der Winkelentfernung der beiden Kugeln
an. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß eine direkte Ablesung ohne besondere Errechnung
erfolgen kann. Die Verwendung der F-Skala erfolgt in ähnlicher Weise, indem wiederum
zunächst die Winkelentfernung der beiden Kugeln und sodann die Hälfte dieser Entfernung
auf der Skala abgelesen wird.
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Für eine gute Auswuchtung ist es unbedingt erforderlich, daß die Ausgleichsmasse
an der richtigen Stelle des Körpers A angebracht wird. Zu diesem Zwecke ist noch
eine besondere Vorrichtung vorgesehen, deren Anordnung aus Abb. i hervorgeht. 67
bezeichnet eine Längsschiene, welche an einer Stange 67a vermittels kleiner Streben
so drehbar befestigt ist, daß sie beim Betrieb der Maschine aus der in Abb. i gezeichneten
Lage nach oben zurückgeschlagen werden kann. Auf dieser Schiene 67 sind vermittels
der Schiebestücke 68 eine Anzahl von Anzeigestiften 69 angebracht, von denen die
beiden äußeren zur Einstellung auf die Skalen des Auswuchtzylinders dienen, während
die beiden inneren die Stelle angeben, an welcher die Ausgleichsmasse angebracht
werden muß.
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Der Antrieb des Auswuchtkörpers A erfolgt in beliebiger Weise, beispielsweise
durch einen Elektromotor 70, welcher mit dem Rotationskörper durch einen schmalen
Riemen 70a gekuppelt ist. Um Schwingungen des '.Motors zu verhindern, die eventuell
auf den Rahmen und auf andere Teile der Auswuchtvorrichtung übertragen werden könnten
und das Endergebnis der Untersuchung stören könnten, ist der Motor auf einem elastischen
Fuß 71 gelagert, der aus Gummi oder anderem geeigneten Material bestehen kann. Der
Motor 7o ist hierbei zweckmäßig so beweglich angebracht, daß die Spannung des Treibriemens
70 a nach Belieben verändert werden kann. Zu diesem Zwecke ist der Motor
auf einem Hilfsrahmen 7-a gelagert, welcher auf Führungsbolzen 73 des Maschinenrahmens
verschiebbar ist. Eine Verstellschraube mit einem Handgriff 7.1 dient dazu, den
Hilfsrahmen je nach Bedarf vorwärts oder rückwärts zu verschieben. Die Umlaufgeschwindigkeit
des Motors wird in geeigneter Weise geregelt, beispielsweise durch einen veränderlichen
Widerstand 75, der auf einer Vorderseite des Maschinenrahmens befestigt ist.
Der
Verlauf des Auswuchtverfahrens ist nun folgender.
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Der auszuwuchtende Körper A wird in die Lager i8 des Schwingrahmens
hineingelegt. und vermittels des Riemens 70 a mit dem Antriebsmotor 7o verbunden.
Durch eine Bewegung des Motorschlittens wird sodann die Spannung des Riemens geregelt.
Der Auswuchtkopf B wird auf die Welle des Körpers A aufgebracht, wobei es unerheblich
ist, in welcher Winkelstellung die beiden Teile zueinander stehen. Die nächste Stufe
des Verfahrens ist eine Lösung eines der Stützgliedpaare ig oder zo aus den Klemmbacken
21. Der Antriebsmotor wird eingeschaltet und die Maschine in Betrieb gesetzt. Stellt
es sich während des Umlaufens des Auswuchtkörpers heraus, daß der Schwingrahmen
nicht die vorgeschriebenen Kreisbewegungen ausführt, so ist es notwendig, die schon
geschilderte Einstellung der Tragfedern22 und 23 vorzunehmen. Sollten die Bewegungen
des Schwingrahmens, die durch die Schwingungsindikatoren 42 gemessen werden können,
einen zu großen Wert annehmen, so ist es zweckmäßig, diese zu dämpfen, indem der
Druck der Federn 39 auf das gelöste Stützgliedpaar, d. h. also bei dem gezeichneten
Ausführungsbeispiel auf das dem Auswuchtzylinder am nächsten liegende Paar, vergrößert
wird. Sobald der unbalancierte Körper mit einer allmählich" zunehmenden Geschwindigkeit
umläuft, so zeigt dieses, daß eine Geschwindigkeit erreicht ist, bei welcher die
Schwingungsfrequenz des Körpers A synchron ist der natürlichen Schwingungsfrequenz
des Schwingrahmens. Diese Geschwindigkeit ist die sogenannte kritische Geschwindigkeit,
bei welcher die Maximalamplitude der Bewegung des Schwingrahmens erreicht ist.
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In diesem Moment wird der Handgriff 61 (Abb.8) eingedrückt, wodurch
die Klemmvorrichtung 56 geöffnet wird und die Kugeln 26 freigegeben werden, die
sodann verschiedene `Vinkelstellungen in dem Zylinder einnehmen können, unabhängig
von der Größe der Unbalance des Körpers A. Hierbei wirken auf jede der beiden Kugeln
zwei Kräfte ein, nämlich eine Zentrifugalkraft, welche die Kugeln nach auswärts
zu drücken sucht, und außerdem eine Kraft in Richtung des Schwerpunktes der Kugeln.
Die Resultierende dieser beiden Kräfte wird eine Kraft ergeben, die jede Kugel entlang
der Laufbahn zu bewegen sucht, bis sie einen Punkt erreichen, welcher dem Ort des
entsprechenden Unbalanceübergewichtes des Auswuchtkörpers A diametral gegenüberliegt.
Die von den Kugeln zum Schluß eingenommenen Stellungen sind die einzigen Stellungen,
in denen die auf sie wirkenden Kräfte ausgeglichen sind. Sie bleiben daher in diesen
Stellungen während der weiteren Bewegung des Auswuchtkörpers und des Auswuchtzylinders.
Zur Bestimmung der Lage und der Größe der Ausgleichsmassen wird nun in diesem Betriebszustand
der Handgriff 61 freigegeben, so daß die Klemmscheibe56 in ihre ursprüngliche Lage
zurückgehen kann, in der sie die Kugeln an einer Bewegung innerhalb der Laufbahn
hindert. Die Maschine wird sodann außer Betrieb gesetzt und der Körper A und der
Auswuchtzylinder von Hand aus so weit gedreht, bis der Anzeigestift 69 über der
Mitte der Winkelentfernung der beiden Kugeln steht. Der entsprechende benachbarte
Anzeigestift gibt sodann die genaue Stelle des KörpersA an, an der ein zusätzliches
Gewicht in der ersten Ausgleichsebene, d. h. in der dem Auswuchtzylinder am nächsten
liegenden Ebene, hinzugefügt werden muß. Die Skala 64 wird nun so lange verdreht,
bis der Nullpunkt auf der äußeren oder Hauptskala über dem Mittelpunkt einer der
Kugeln zu liegen kommt, worauf der Winkel zwischen den beiden Kugeln abgelesen wird.
Die Hälfte dieses Winkelweges, wie sie von der inneren Skala abgelesen werden kann,
gibt die Winkelstellung für die anzubringende Ausgleichsmasse an. Das Verfahren
zur Bestimmung dieses Ergebnisses und die Ermittlung der Größe der Ausgleichsmasse
wurde bereits eingangs der Beschreibung erläutert. Die Art der Ausgleichsmasse kann
natürlich verschieden sein und wird sich im allgemeinen nach der Art des auszuwuchtenden
Körpers richten. Für die Anker von elektrischen Maschinen kann beispielsweise ein
Lot verwendet werden, das entweder auf die Bandagen, auf den Ventilator oder an
irgendeiner anderen Stelle niedergelegt wird.
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Nachdem auf diese Weise die Lage und die Größe der Ausgleichsmasse
für das dem Auswuchtkopfe zugewandte Ende des Rotors bestimmt ist, ist es nunmehr
notwendig, auch das entfernt liegende Ende des Auswuchtkörpers auszugleichen. Zu
diesem Zwecke wird das dem Auswuchtzylinder B am nächsten liegende Stützgliedpaar
1g festgeklemmt und nunmehr das andere Paar freigegeben. Für die Messung kommt hierbei
die mit F bezeichnete Skala in Verwendung. Im übrigen ist der Verlauf des Auswuchtverfahrens
der gleiche und braucht aus diesem Grunde nicht näher erläutert zu werden.
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Aus der vorstehenden Erläuterung geht hervor, daß die Stellen des
Auswuchtkörpers, an denen eine Ausgleichsmasse angebracht werden muß, in den Schnittpunkten
einer durch die Mitte der Winkelentfernung der beiden Kugeln gehenden Axialebene
mit den durch die Stützpunkte des Rahmens gelegten senkrechten Ebenen liegen. Die
Hinzufügung bzw. die Fortnahme einer Ausgleichsmasse erfolgt zweckmäßig so gleichmäßig
wie möglich in diesen betreffenden
Schnittpunkten. Sollte der Teil
des Körpers, an dem diese Massenveränderung vor-,genommen werden muß, zu schmal
sein, so kann die Masse natürlich auch länger als breit verteilt werden.
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In Abb. 13 der Zeichnung ist im Schema eine andere Ausführungsform
der Auswuchtvorrichtung wiedergegeben, welche sich von der ersteren nur dadurch
unterscheidet, daß der Auswuchtkopf B eine besondere Welle 76 besitzt, die in einem
Lager 77 gelagert ist und mit der Welle des Auswuchtkörpers A durch eine geeignete
Kupplung ;£ verbunden ist. Der Schwingrahmen kann bei einer derartigen Anordnung
in der gleichen `''eise, wie vorstehend beschrieben, ausgeführt werden. Für das
Auswuchtverfahren ist es wünschenswert, den Auswuchtkopf B so leicht und einfach
wie möglich zu gestalten. Zu diesem Zwecke wird die für die Bestimmung der Ausgleichsmassen
notwendige Skalenscheibe vorteilhaft entsprechend den Äbb. 14 und 15 ausgeführt.
Diese Skalenscheibe besteht aus einer einfachen Kappe 79, welche nach Abstellung
der Auswuchtmaschine in einfacher `"eise über den Auswuchtkopf gestülpt werden kann.
Auf der Vorderseite der Skalenscheibe sind in ähnlicher Weise wie bei der früher
beschriebenen Ausführungsform eine \'- und F- Skaleneinteilung vorgesehen.