DE604064C

DE604064C - Balancing device

Info

Publication number: DE604064C
Application number: DESCH97433D
Authority: DE
Original assignee: Carl Schenck Eisengiesserei und Maschinenfabrick Darmstadt GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1932-04-12
Filing date: 1932-04-12
Publication date: 1934-10-13

Description

Auswuchtvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf solche Auswuchtmaschinen, bei denen während des Umlaufes dem auszuwuchtenden Körper mittelbar oder unmittelbar Gegenkräfte zugeführt werden, welche die durch die Fliehkräfte entstehenden Schwingungen zur Ruhe bringen sollen. Die Steuerung der Gegenkräfte erfolgt in Abhängigkeit von den Umdrehungen des auszuwuchtenden Körpers.Balancing device The invention relates to such balancing machines, where the body to be balanced directly or indirectly during the rotation Counterforces are supplied, which the vibrations caused by the centrifugal forces should bring to rest. The counter-forces are controlled as a function of the revolutions of the body to be balanced.

Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art erfolgt diese Steuerung durch besondere, stromerzeugende Vorrichtungen, die mit dem Prüfkörper oder seinem Antrieb in irgendeiner Weise gekuppelt werden. Diese Art der Erzeugung der Gegenkräfte ist kostspielig und besonders dann von Nachteil, wenn der Antrieb, wie es in vielen Fällen zweckmäßig ist, gemeinsam mit dem auszuwuchtenden Körper auf einen Schwingrahmen gesetzt wird. In diesem Fall müssen nämlich auch die stromerzeugenden Vorrichtungen und die dazugehörigen Nebeneinrichtungen mit auf den Schwingrahmen o. dgl. gesetzt werden, was eine Ungenauigkeit der eigentlichen. Auswuchteinrichtung zur Folge hat.In the known devices of this type, this control takes place by special, electricity-generating devices that work with the test body or its Drive must be coupled in any way. This way of generating the opposing forces is costly and especially a disadvantage if the drive, as is the case in many In some cases it is useful to place the body on a swing frame together with the body to be balanced is set. In this case, the power-generating devices must also and the associated ancillary equipment is also placed on the swing frame or the like be what an inaccuracy of the real. Balancing device.

Bei anderen -Ausführungen erfolgt die Steuerung durch eine Kontakteinrichtung o. dgl., die sich ebenfalls am schwingenden Teil befindet. Diese Ausführungsform hat gleichfalls verschiedene Nachteile zur Folge, insbesondere den, daß eine Verstellung der Kontakteinrichtung zwecks Einstellung der Phasenlage am schwingenden Teil während des Auswuchtvorganges erfolgen muß.In the case of other versions, the control takes place via a contact device or the like, which is also located on the vibrating part. This embodiment also has various disadvantages result, in particular that an adjustment the contact device for the purpose of setting the phase position on the vibrating part during the balancing process must be carried out.

Es sind ferner Auswuchtmaschinen bekannt, bei denen ein Lichtstrahl in Abhängigkeit von den Umdrehungen des auszuwuchtenden Körpers abgelenkt oder abgeblendet wird, wobei aus der Art der Ablenkung oder der Abblendung die Größe der Störkräfte oder die Phasenlage derselben oder beides gleichzeitig ermittelt wird. Ein Ausgleich der Störkräfte findet bei diesen Auswuchtmaschinen nicht statt.There are also balancing machines known in which a light beam depending on the revolutions of the body to be balanced deflected or dimmed is, the size of the interference forces from the type of deflection or the masking or the phase position of the same or both is determined at the same time. A compensation the disruptive forces do not take place in these balancing machines.

Nach dem Erfindungsgedanken werden die durch die Störkräfte bei dem Umlauf des auszuwuchtenden Körpers auftretenden Fliehkräfte ebenfalls durch elektromagnetische Gegenkräfte ausgeglichen. Die Steuerung dieser elektromagnetischen Gegenkräfte in Abhängigkeit von den Umdrehungen des auszuwuchtenden Körpers erfolgt jedoch nicht, wie bei -den bekannten Maschinen dieser Art, durch Kontaktgabe, sondern dadurch, daß Lichtstrahlen in an sich bekannter Weise entsprechend den Umdrehungen des auszuwuchtenden Körpers umlaufen. Diese Lichtstrahlen treffen nach dem Erfindungsgedanken auf lichtelektrische Zellen auf, so daß ein kürzerer oder längerer Stromimpuls in der Leitung, in welcher sich die lichtelektrische. Man befinden, entsteht. Hierdurch werden die die Gegenkräfte erzeugenden Elektrorilagnete direkt oder indirekt beeinflußt. Der besondere Vorteil dieser Einrichtung gegenüber dem Bekannten liegt insbesondere darin, daß diese Steuervorrichtung die Schwingungen des umlaufenden Körpers und damit die Genauigkeit der Messung in keiner Weise beeinflußt und daß auch die schwingenden Massen der Auswuchtmaschine nicht vergrößert werden. Während nämlich die Vorrichtung, welche die Lichtstrahlen steuert, mit dem schwingenden Teil fest verbunden sein kann, können sich die lichtelektrischen Zellen in angemessener Entfernung hiervon am festen Teil der Maschine befinden.According to the concept of the invention, the interference forces in the The centrifugal forces occurring around the body to be balanced are also caused by electromagnetic ones Counter forces balanced. The control of these electromagnetic counterforces in However, there is no dependence on the revolutions of the body to be balanced, as with the known machines of this type, by contacting, but by that light rays in a manner known per se corresponding to the revolutions of the to be balanced Circling the body. According to the idea of the invention, these light rays hit photoelectric ones Cells up, making a shorter one or longer current pulse in the Line in which the photoelectric. One finds, arises. Through this the electromagnets generating the opposing forces are influenced directly or indirectly. The particular advantage of this facility over the familiar lies in particular in that this control device controls the vibrations of the rotating body and so that the accuracy of the measurement does not affect in any way and that the oscillating Masses of the balancing machine are not increased. Namely, while the device, which controls the light rays, be firmly connected to the vibrating part the photoelectric cells can be at a reasonable distance from it are on the fixed part of the machine.

Die Regelung der Größe der Gegenkräfte wird in erster Linie durch Veränderung eines besonderen Widerstandes bewirkt. Es ist also auf diese Weise möglich, die Schwingungen des schwingenden Teiles vollkommen zur Ruhe zu bringen. ' In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens schematisch dargestellt. Der auszuwuchtende Körper i ist mit seiner Welle 2 beiderseits auf Rollen o. dgl. 3 gelagert, die in Traversen q. drehbar gelagert sind. Die 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 i kann durch eine beliebige Antriebsquelle in Umdrehungen versetzt werden; die Antriebsquelle kann entweder ebenfalls auf dem schwingenden Rahmen angeordnet sein oder an einem festen Teil der Einrichtung, wobei die Übertragung mittels elastischer Mittel (elastische Kupplung, Riemen o. dgl.) zu dem schwingenden Teil hin erfolgt und das elastische Mittel möglichst in oder in Nähe der Schwingungsachse am schwingenden Teil angreift. Diese Teile sind in der Zeichnung als unwesentlich weggelassen. Entsprechend der Erfindung wird beispielsweise mit der Welle des sich drehenden Körpers eine Spiegelvorrichtung o. dgl., beispielsweise ein Prisma 9, so verbunden, daß es sich gemeinsam mit dem auszuwuchtenden Körper dreht. An einem festen Teil der Einrichtung befindet sich ein röhrenförmiger Körper io, an dessen einer Seite sich eine Lichtquelle i i befindet, die durch eine Blende 12 und ein Linsensystem 13 einen Lichtstrahl auf das Prisma 9 wirft. Durch das Prisma 9 wird dieser Lichtstrahl so abgelenkt, daß er entsprechend den Drehungen des Prismas bzw. des auszuwuchtenden Körpers umläuft. Bei diesem Umlauf trifft der Lichtstrahl auf eine lichtempfindliche Zelle 14 und eine lichtempfindliche Zelle 15, die beide im Innern einer scheibenförmigen Kammer 16 angeordnet sind, die drehbar gelagert ist. Beide lichtempfindlichen Zellen 14 und 15 befinden sich im übrigen in je einem Stromkreis, in dem sich außer der Stromquelle jeweils ein Relais 17 bzw. 18 befindet. Sobald die lichtempfindliche Zelle von dem Lichtstrahl getroffen wird, wird der Stromkreis, in dem sich die betreffende Zelle befindet, geschlossen und dadurch das zugehörige Relais betätigt. Hierdurch wird ein anderer an das Relais angeschlossener Stromkreis geschlossen, so daß der durch die Leitungen ig oder Zo bzw.. 21 und a2 verbundene Magnet 23 bzw. 2q. Strom erhält. 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.The regulation of the size of the opposing forces is primarily through Change of a special resistance causes. So it is possible in this way to bring the vibrations of the vibrating part to rest completely. ' In the An embodiment of the inventive concept is shown schematically in the drawing. The body i to be balanced is with its shaft 2 on both sides on rollers or the like. 3 stored, which in traverses q. are rotatably mounted. The traverses ¢ form with the two side parts 5 together the swing frame, for example around the cutting 6 can perform oscillating movements, the springs 7 and 8 the oscillation system to complete. The body i to be balanced can be driven by any drive source be set in revolutions; the drive source can either also be on the be arranged oscillating frame or on a fixed part of the device, wherein the transmission by means of elastic means (elastic coupling, belt, etc.) takes place towards the vibrating part and the elastic means as possible in or engages in the vicinity of the vibration axis on the vibrating part. These parts are in the drawing is omitted as insignificant. According to the invention, for example with the shaft of the rotating body, a mirror device or the like, for example a prism 9, connected so that it comes together with the body to be balanced turns. A tubular body is attached to a fixed part of the device io, on one side of which there is a light source i i through a diaphragm 12 and a lens system 13 throws a light beam onto the prism 9. Through the prism 9 this light beam is deflected so that it corresponds to the rotations of the prism or the body to be balanced revolves. During this cycle, the light beam hits to a photosensitive cell 14 and a photosensitive cell 15, both are arranged inside a disk-shaped chamber 16 which is rotatably mounted is. The two light-sensitive cells 14 and 15 are also located in one each Circuit in which, in addition to the power source, a relay 17 or 18 is located. As soon as the light-sensitive cell is hit by the light beam, the Circuit in which the cell in question is located, closed and thereby the associated relay is actuated. This will make another one connected to the relay Circuit closed, so that the through the lines ig or Zo or .. 21 and a2 connected magnet 23 or 2q. Receives electricity. The one on the vibrating part of the device attached anchor 25 is attracted. A resistor 26 regulates the strength the effect on the magnet: current surges.

Bei der Umdrehung des auszuwuchtenden K&pers fällt der Lichtstrahl der Lichtquelle l i bald auf die eine, bald auf de andere lichtempfindliche Zelle, die zweckmäßig um 18o° gegeneinander versetzt sind. Dadurch werden einzelne Stromstöße hervorgerufen, die zunächst in ihrer Phasenlage gegenüber dem auszuwuchtenden Körper vollkommen beliebig eingestellt sind. Durch Drehen der scheibenförmigen Kammer 16 unter Beobachtung des Schwingungsausschlages läßt sich eine gewisse Stellung der scheibenförmigen Kammer 16 finden, in welcher die Ausschläge des Schwingrahmens ein Minimum werden. Damit ist angezeigt, daß bei dieser Einstellung die Phasenlage des umlaufenden Lichtstrahles mit der Phasenlage der Wuchtfehler übereinstimmt bzw. daß zwischen diesen Phasenlagen ein ganz bestimmter Phasenunterschied besteht, je nachdem ob die Vorrichtung über, unter oder in Resonanz arbeitet. Durch Regelung des Widerstandes 26 lassen sich dann die Schwingungen des schwingenden Teiles vollkommen zur Ruhe bringen. An der Stellung dieses Widerstandes kann dann die Größe der zugeführten Gegenkräfte gemessen werden, während nach Stillstand der ganzen Vorrichtung der auszuwuchtende Körper so gedreht wird, daß der Lichtstrahl in einer bestimmten Lage beispielsweise so steht, daß er eine der lichtempfindlichen Zellen trifft. Aus der Phasenlage des auszuwuchtenden Körpers nach dieser Drehung ergibt sich die Phasenlage des Wuchtfehlers.With the rotation of the body to be balanced, the light beam falls the light source l i now on one, now on the other light-sensitive cell, which are expediently offset from one another by 180 °. This causes single power surges caused initially in their phase relation to the body to be balanced are set completely arbitrarily. By rotating the disc-shaped chamber 16 by observing the oscillation amplitude, a certain position of the Find disc-shaped chamber 16 in which the deflections of the swing frame be a minimum. This indicates that with this setting the phase position of the circulating light beam corresponds to the phase position of the balancing error or that between these phase positions there is a very specific phase difference, ever depending on whether the device works above, below or in resonance. By regulation of the resistor 26 can then be the vibrations of the vibrating part completely calm down. At the position of this resistance can then be the size of the supplied Counterforces are measured while the whole device has come to a standstill body to be balanced is rotated so that the light beam is in a certain position for example, it stands in such a way that it hits one of the light-sensitive cells. From the Phase position of the body to be balanced after this rotation results in the phase position of the balancing error.

Der Erfindungsgedanke kann auch auf verschiedene andere Arten durchgeführt werden. So kann die Spiegelvorrichtung oder das Prisma durch eine stroboskopartige Blende ersetzt werden, die in entsprechender Weise gemeinsam mit dem auszuwuchtenden Körper rotiert und ebenfalls in Abhängigkeit von gewissen Stellungen des auszuwuchtenden Körpers die lichtempfindlichen Zellen beeinflußt. Eine Ablenkung des Lichtstrahles ist in diesem Falle nicht notwendig, doch kann auch beispielsweise die Spiegelvorrichtung oder das Prisma, gemeinsam mit der stroboskopart,gen Blende verwendet werden.The idea of the invention can also be carried out in various other ways will. So can the mirror device or the prism by a stroboscopic Aperture replaced in a corresponding manner together with the body to be balanced rotates and also depending on certain positions of the body to be balanced affects the light-sensitive cells. A distraction of the light beam is not necessary in this case, but can also be used, for example the mirror device or the prism, together with the stroboskopart, gene aperture be used.

Die notwendige Phasenregelung zwischen der Phase des umlaufenden Körpers und der Phase der an den Elektromagneten zur Auswirkung gelangenden Gegenkräfte, die nach der Abbildung durch Drehung der scheibenförmigen Kammer 16 erfolgt, kann auch dadurch bewirkt werden, daß die Spiegelvorrichtung, das Prisma oder die Blendenvorrichtung o. dgl. relativ zum Prüfkörper verdreht wird. In diesem Fall können die beiden lichtempfindlichen Zellen ortsfest angeordnet werden.The necessary phase regulation between the phase of the rotating body and the phase of the opposing forces acting on the electromagnet, which takes place after the illustration by rotating the disk-shaped chamber 16, can also be effected in that the mirror device, the prism or the diaphragm device o. The like. Is rotated relative to the test body. In this case the two can be photosensitive Cells are fixedly arranged.

Die Ausbildung des Stromkreises, in welchem sich die lichtempfindliche Zelle befindet, kann ebenfalls eine andere sein. So erübrigt sich beispielsweise bei Verwendung eines Glimmrelais die Stromquelle ganz.The formation of the circuit in which the light-sensitive Cell can also be another. For example, this is unnecessary when using a glow relay, the power source is completely.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Balancing device with compensation of the disturbing forces by counter-forces which can be regulated according to phase and amplitude and which are automatically controlled by the rotating machine, characterized in that with a known deflection or glare of a light beam depending on the revolutions of the body to be balanced, photoelectric cells are influenced by this light beam, see above that thereby directly or indirectly the opposing forces to be supplied to the vibrating part are controlled.

2. Balancing device according to claim t, in which the phase position between the body to be balanced and that on the vibrating part occurring opposing forces is adjustable, characterized in that the setting by changing the phase position of a part of the photoelectric control device (of the light-sensitive cells, mirrors, etc.) takes place.