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Auswuchtvorrichtung mit Ausgleich der Störkräfte Es sind Auswuchtmaschinen
bekannt, bei denen die beim Umlauf des auszuwuchtenden Körpers auftretenden Störkräfte
durch elektromagnetische Gegenkräfte ausgeglichen werden. Diese Gegenkräfte sind
nach Phase in bezug auf den auszuwuchtenden Körper und nach Amplitude regelbar.
Diese letztere Regelbarkeit erfolgt vielfach durch Regelung eines Widerstandes.
Die Größe des jeweilig eingeschalteten Widerstandes wird hierbei vielfach nicht
nach irgendeiner elektrischen Maßeinheit angezeigt. Vielmehr wird meistenteils die
Anzeigeskala in-bestimmten Gewichtseinheiten oder in Gewichtseinheiten mal dem Abstand
des Wuchtfehlers von der Drehachse des auszuwuchtenden Körpers und bzw. oder von
der Schwingachse der Auswuchtmaschine geeicht. Diese Eichung kann jedoch nur für
eine ganz bestimmte Umdrehungszahl des auszuwuchtenden Körpers gültig sein.
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Während nämlich beispielsweise bei Benutzung des gewöhnlichen Netzstromes
zur Erzeugung der Gegenkräfte dieser Netzstrom gleichbleibt, ändern sich die Wirkungen
der Fliehkräfte in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl nach der Formel: K=m.y.co2
wobei: K = die Fliehkraft, m = die Masse des sich drehenden Körpers, y = den Radius
des Schwerpunktabstandes, co = die Winkelgeschwindigkeit bedeuten. Andererseits
ist aber eine Änderung der Drehzahl oft gar nicht zu umgehen, da man bekanntlich
bei diesen Auswuchtmaschinen möglichst im Gebiet der Resonanz arbeitet, d. h. die
Drehzahl des auszuwuchtenden Körpers muß mit der Eigenfrequenz des Schwingungssystems,
bestehend aus der Masse dieses Körpers und seinem Schwingrahmen, mit der zugehörigen
Federung übereinstimmen. Will Tran einen. Prüfkörper von anderem Gewicht auswuchten,
so ergibt sich naturgemäß eine andere Eigenschwingungszahl, falls man nicht eine
Feder mit entsprechend geänderter Federkonstante einsetzen will, was natürlich sehr
mühevoll ist.
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Um also die Eichung der Wuchtfehlergrößen von der Drehzahl unabhängig
zu machen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, vor den Antriebsmotor der Auswuchtmaschine
ebenfalls einen Widerstand zu schalten, der in Abhängigkeit von einem Widerstand,
welcher die Größe der Gegenkräfte einregelt, betätigt wird. Als Antriebsmotor ist
hierbei vornehmlich ein Nebenschlußmotor zu benutzen, dessen Drehzahl von der Erregerspannung
abhängig und ihr umgekehrt proportional ist. Durch die zweckmäßige Ausbildung beider
Widerstände zueinander und die entsprechende gemeinsame Betätigung beider Widerstände
werden die Gegenkräfte genau entsprechend der quadratischen Abhängigkeit der Fliehkräfte
von der Drehzahl eingestellt. Die Widerstandsänderung des einen Widerstandes gegenüber
dem des anderen
muß sich demnach bei genfeinsamer Betätigung beider
Widerstände etwa quadratisch verhalten.
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Dieser Erfindungsgedanke läßt sich bei allen Auswuchtmaschinen anwenden,
bei denen die Gegenkräfte auf elektromagnetischem Wege hervorgerufen werden, gleichgültig,
ob die Steuerung dieser Gegenkräfte beispielsweise durch elektrische Kontaktgabe
oder durch eine beliebige andere Übertragung erfolgt.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform schematisch dargestellt.
Der auszuwuchtende Körper i ruht mit seiner Welle 2 beiderseits auf Rollen o. dgl.
3, die in Traversen 4 drehbar gelagert sind. Diese Traversen bilden mit den beiden
seitlichen Teilen 5 zusammen den Schwingrahmen, der beispielsweise um die Schneiden
6 Schwingbewegungen ausführen kann, wobei die Federn 7 und 8 das Schwingungssystem
vervollständigen. Der auszuwuchtende Körper x kann durch eine beliebige Antriebsquelle
27 in Umdrehungen versetzt werden. Die Übertragung zur Welle des auszuwuchtenden
Körpers erfolgt durch einen Riemen 28 möglichst in Nähe der. Schwingachse. Mit der
Welle des sich drehenden Körpers wird eine Spiegelvorrichtung o. dgl. g verbunden,
die sich dann gemeinsam mit dem auszuwuchtenden Körper dreht. An einem festen Teil
der Einrichtung befindet sich ein röhrenförmiger Kör per io, an dessen einer Seite
sich eine Licht quelle xi befindet, die durch eine Blende = und ein Linsensystem
13 einen Lichtstrahl au2 das Prisma g wirft. Durch das Prisma g wirf dieser
Lichtstrahl so abgelenkt, daß er entd sprechend den Drehungen des auszuwuchtenden
Körpers umläuft. Hierbei trifft er auf je eine lichtempfindliche Zelle x4 und
15, die in einer trommelförmigen Kammer 16 angeordnet sind, die drehbar gelagert
ist. . Die lichtempfindlichen Zellen befinden sich in einem Stromkreis, in den außer
der Stromquelle je ein Relais 17 bzw. 18 eingeschaltet ist. Sobald die lichtempfindliche
Zelle von dem Lichtstrahl getroffen wird, wird der entsprechende Stromkreis geschlossen
und das zugehörige Relais betätigt. Hierdurch wird ein weiterer an das entsprechende
Relais angeschlossener Stromkreis geschlossen, wodurch die mittels der Leitungen
ig und zo bzw. 2i und 22 verbundenen Magnete 23 bzw. 24 Strom erhalten. Der am schwingenden
Teil der Vorrichtung angebrachte Anker 25 wird dadurch angezogen. Ein Widerstand
26 regelt die Stärke der am Magnet zur Auswirkung kommenden Stromstöße.
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Bei der Umdrehung des auszuwuchtenden Körpers fällt der Lichtstrahl
der Lichtquelle ix bald auf die eine, bald auf die andere lichtempfindliche Zelle,
was ein abwechselndes Anziehen des Ankers 25 nach dem einen bzw. dem anderen Magnet
zur Folge hat. Dreht man die Trommel 16, so ändert man die Phasenlage dieser Anziehungskräfte
der beiden Magnete in bezug auf die Phasenlage des auszuwuchtenden Körpers. Man
erhält dabei eine Phasenlage, bei der die elektromagnetischen Gegenkräfte den Fliehkräften
beim Umlauf des auszuwuchtenden Körpers entgegenwirken, so daß die Schwingungsausschläge
einen Kleinstwert erreichen. Wird nun die Größe der Gegenkräfte in entsprechender
Weise eingestellt, so ergibt sich eine vollkommene Ruhelage der schwingenden Teile,
also ein vollkommener Ausgleich der Störkräfte. Diese Regelung der elektromagnetischen
Gegenkräfte erfolgt in bekannter Weise durch einen Widerstand 26.
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Hierbei treten jedoch die eingangs beschriebenen Nachteile auf, daß
die Eichung dieses Widerstandes nur für eine ganz bestimmte Drehzahl des auszuwuchtenden
Körpers Gültigkeit hat. Um dies zu vermeiden, wird die Anlage durch folgende Einrichtungen
und Schaltungen ergänzt. Die eine Leitung 29, die mit dem einen Pol einer beliebigen
Stromquelle verbunden ist, führt zu einer Schiebevorrichtung 3o, die den Strom auf
die beiden Widerstände 31 und 32 überleitet. Der Widerstand 31 befindet sich mit
dem Motor 27 zusammen in einem Stromkreis, der über die Leitungen 33 und 34 zum
anderen Pol der Stromquelle zurückführt. Über den Widerstand 32 werden zwei weitere
Stromkreise geschlossen. In dem einen desselben befindet sich das Relais 17 und
der Magnet 23, die durch die Leitungen xg und 2o verbunden sind. Die Rückleitung
zur Stromquelle geht über den Widerstand 26 und die Leitung 34. Im zweiten Stromkreis
befindet sich das Relais x8 und der Magnet 24, verbunden durch die Leitungen 21
und 22. Auch in diesem Stromkreis folgt die Rückführung über den Widerstand 26 in
die Leitung 34.
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Steht die Schiebevorrichtung 3o in ihrer äußersten rechten Stellung,
so ist die Erregung des Motors 27 sehr stark, da nahezu kein Widerstand vorgeschaltet
ist. Der Motor wird demnach mit einer sehr niedrigen Drehzahl laufen. Dagegen ist
der Widerstand 32 in seiner vollen Länge eingeschaltet. Die an den Magneten 23 und
24 zur Auswirkung gelangenden Gegenkräfte sind infolgedessen nur sehr gering.
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Wird die Schiebevorrichtung 3o nach links verschoben, so steigt der
Widerstand im Erregerstromkreis und damit die Drehzahl des Motors 27. Der Widerstand
in den anderen Stromkreisen, in denen die Magnete enthalten sind, sinkt, die Gegenkräfte
steigen an.- Die beiden Widerstände 31 und 32 sind zweckmäßig aufeinander so eingestimmt,
daß der Widerstand 32 bei Bewegen der Schiebevorrichtung 30 in stärkerem.
Maße abnimmt, als derWiderstand 31 gleichzeitig zunimmt.
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Geht die erstgenannte Abnahme etwa quadratisch vor sich, während die
Zunahme des
Widerstandes 31 linear wächst, so wird dann die Anzeige
des Widerstandes 26 ganz unabhängig von der Drehzahl. Ist also ein bestimmter Wuchtfehler
an dem auszuwuchtenden Körper vorhanden und ist die entsprechende Phasenlage der
Trommel 16 eingestellt, so wird eine bestimmte Einstellung des Widerstandes 26 stets
einen vollkommenen Ausgleich der Fliehkräfte durch die elektromagnetischen Gegenkräfte
erzielen, ganz gleichgültig, ob der auszuwuchtende Körper schnell oder langsam läuft.