DE962474C

DE962474C - Auswuchtmaschine mit elektromechanischen Kraftmessern

Info

Publication number: DE962474C
Application number: DEL21825A
Authority: DE
Inventors: Karl Hilgers; Dipl-Phys Juergen Weisse
Original assignee: Losenhausenwerk Duesseldorfer Maschinenbau AG
Current assignee: Losenhausenwerk Duesseldorfer Maschinenbau AG
Priority date: 1955-04-26
Filing date: 1955-04-26
Publication date: 1957-04-25

Description

Auswuchtmaschine mit elektromechanischen Kraftmessern Die Erfindung betrifft eine Auswuchtmaschine. mit zwei in den Lagerebenen angeordneten elektromechanischen Kraftmessern und Spannungsteilern, die an die Kraftmesser angeschlossen sind und an denen Anteile der von den Kraftmessern erzeugten Spannungen abgenommen und an einem Anzeigeinstrument zwecks Kompensation der Restmomente gegeneinandergeschaltet werden. Das bereits bekannte Prinzip eines solchen Restmomentenausgleiches sei an Hand der Fig. I nochmals kurz erläutert.
Der in den Lagerebenen L, L' schwingungsfähig gelagerte Unwuchtkörper I soll in der Ausgleichsebene A restmomentenfrei ausgewuchtet werden.
Dazu sind in den Lagerebenen L, L' elektromechanische Geber G1, G2 (z.B. piezoelektrische Geber) angeordnet, an die Spannungsteiler Sp1, - Sp2 angeschlossen sind. Von den Spannungsteilern spl, SP2 werden Anteile der von den Gebern G1, G2 gelieferten Spannungen abgegriffen und gegeneinandergeschaltet, so daß eine Meßspannung Um zwischen den Klemmen 2, 2 abgenommen werden kann.
Bisher hat man zur Erzielung einer Restmomentenfreiheit die Spannungsteiler spl, SP2 so eingestellt, daß der von Sp2 abgegriffene Spannunjgsanteil proportional b + c/b und der von Sp1 abgegriffene Spannungsanteil proportional a ist. Zur Einstellung der Spannungsteiler ist es also erforderlich, mit Hilfe einer Rechenvorrichtung aus den eingezeichneten Abstandsmaßen a, b, c die Einstellwerte b + s und zu ermitteln.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese zur Einstellung der Spannungsteiler erforderliche Rechenoperation zu vermeiden und die Anordnung und Schaltung so zu wählen, daß die Abstandswerte a, b, c unmittelbar an Spannungsteilern eingestellt werden können.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß den Abständen a, c der Lagerebenen von den benachbarten Ausgleichsebenen je ein Spannungsteiler (äußere Spannungsteiler) und dem Abstand b, den die Ausgleichsebenen voneinander haben, ein weiterer (mittlerer) Spannungsteiler zugeordnet und nach Maßgabe des zugeordneten Abstandes eingestellt ist, und daß der mittlere Spannungsteiler mit einem der äußeren Spannungsteiler im Stromkreis des Kraftmessers in Reihe geschaltet ist. Durch die Einführung eines dritten Spannungsteilers, der mit einem der äußeren Spannungsteiler in Reihe geschaltet ist, kann man einen Spannungsanteil, der b + c (bzw. b + a) verhältnisgleich ist, ohne Rechenoperation bilden und eine restmomentfreie Differenz der Spannungsanteile erhalten. Diese Spannungsanteildifferenz enthält jedoch, wie sich durch Rechnung zeigen läßt, noch den Proportionalitätsfaktor b, so daß für jeden Wuchtkörper eine Eichung erforderlich sein würde. Das kann man in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch vermeiden, daß die gegeneinandergeschalteten, an den Spannungsteilern abgegriffenen Spannungsanteile der Kraftmesser an einem nach Maßgabe des Ausgleichsebenenabstandes b eingestellten Regelwiderstandes anliegen und daß an einem vorbestimmten konstanten Teil des Regelwiderstandes die zur Anzeige gelangende Meßspannung abgegriffen wird. Dadurch findet eine elektrische Division durch den Wert b statt, so daß die so ermittelte Meßspannung von b unabhängig wird und daher für Wuchtkörper beliebiger Form Geltung hat.
Zweckmäßigerweise sind die Einstellmittel des mittleren Spannungsteilers und des Regelwiderstandes miteinander gekoppelt, so daß der Wert b nur einmal eingestellt zu werden braucht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand des in Fig. 2 dargestellten Schaltbildes näher erläutert.
Mit 3, 4 und 5 sind drei einstellbare Spannungsteiler bezeichnet, die zweckmäßigerweise nebeneinander auf einem Schaltpult angeordnet werden. Jeder der Spannungsteiler 3, 4, 5 besitzt eine Skala 3', 4', 5', die in einem beliebigen Längenmaß (m, cm, Zoll) geteilt sein können. Dem Spannungsteiler 5 ist ein Festwiderstand 6 vorgeschaltet, der einem Mindestabstand der beiden Ausgleichsebenen entspricht. Der Widerstand der Spannungsteiler 3 und 4 ist gleich und entspricht dem Gesamtwiderstand des Spannungsteilers 5 und des Vorwiderstandes 6. Es sind außerdem Ersatzwiderstände 7, 7' von der Größe eines Spannungsteilerwiderstandes 3, 4 vorgesehen. Mit G1 und G2 sind die in den Lagerebenen angeordneten piezoelektrischen Kraftmesser bezeichnet. Ein vierteiliger Umschalter 8 ist für zwei Schaltstellungen eingerichtet und dient dazu, die Meßeinrichtung von einer Ausgleichsebene auf die andere umzuschalten.
Bei der dargestellten Schaltstellung des Umschalters 8 liegen die Spannungsteiler 4, 5 in Reihe geschaltet im Stromkreis des Kraftmessers G2, während im Stromkreis des anderen Kraftmessers G1 der Spannungsteiler 3 und der Ersatzwiderstand 7 in Reihe liegen. Der Spannungsteiler 3 ist auf den Abstandswert a, der Spannungsteiler 4 auf den Wert c und der mittlere Spannungsteiler 5 auf den Wert b eingestellt. Zwischen den Abgriffen der Spannungsteiler 4 und 5 liegt daher ein Anteil der vom Geber G2 erzeugten Spannung, der proportional c + b ist, während von der Spannung des Gebers G1 durch den Spannungsteiler 3 ein Anteil proportional a abgegriffen wird.
Die Spannungsanteile a und c + b sind gegeneinandergeschaltet, so daß deren Differenz an den Eingangsklemmen 9, 9' eines Verstärkers V anliegt.
Die an den Ausgangsklemmen 10, 10' abgenommene proportional verstärkte Differenzspannung liegt an einem einstellbaren Widerstand an, der von einem Festwiderstand in' und einem Einstellwiderstand II gebildet wird. Der Gesamtwiderstand von II' und II wird proportional dem Abstandswert b eingestellt.
Zu diesem Zweck ist das Einstellglied 12 des Einstellwiderstandes II mit dem Abgriffsglied des Spannungsteilers 5 mechanisch gekuppelt. An dem Festwiderstand II' wird die Meßspannung Um abgenommen und nach Verstärkung und über eine Siebkette einem Anzeigeinstrument zugeleitet.
Die Meßspannung Um ist proportional der in der Ausgleichsebene A wirkenden Unwuchtkraft, wobei die Restmomente, die durch eine in der anderen Ausgleichsebene wirkende Unwucht entstehen, kompensiert sind. Die Meßspannung Um ist unabhängig von der Form des Unwuchtkörpers I, So daß ohne vorhergehende Eichläufe die Unwuchtkraft bei jedem beliebigen Unwuchtkörper bestimmt werden kann, wenn die entsprechenden Abstandsmaße a, b, c an den Spannungsteilern 3, 5, .4 eingestellt werden. Wesentlich ist dabei, daß die Abstandsmaße in beliebigen Längenmaßen (cm, m, Zoll) gemessen werden können, ohne daß die Skalen 3', 4', 5' geändert zu werden brauchen. Der Verstärker V dient nicht allein zur Verstärkung der Differenzspannung, sondern auch zur Widerstandsanpassung.
Wird der Umschalter 8 in die andere Schaltstellung gebracht, dann wird der Spannungsteiler 5 mit dem Spannungsteiler 3 in Reihe in den Stromkreis des anderen Gebers G1 und in den Stromkreis des GebersG2 der Ersatzwiderstand 7' eingeschaltet. Es werden jetzt, ohne daß eine Änderung an den Spannungsteilern 3, 4, 5 vorzunehmen ist, die Spannungsanteile a + b von G1 und c von G2 gebildet. Die Meßspannung Uf, entspricht nunmehr der Unwuchtkraft, die in der anderen Ausgleichsebene wirksam ist. Bei der beschriebenen Anordnung ist nur ein Verstärker V und nur eine Divisionsvorrichtung II, II', I2 erforderlich, da diese bei der Messung in beiden Ausgleichsebenen verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : I. Auswuchtmaschine mit zwei in den Lagerebenen angeordneten, elektromechanischen Kraft- messern und Spannungsteilern, die an die Kraftmesser angeschlossen sind und an denen Anteile der von den Kraftmessern erzeugten Spannungen abgenommen und an einem Anzeigeinstrument zwedz Kompensation der Restmomente gegeneinandergeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß den Abständen (a, c) der Lagerebenen (L, L') von den benachbarten Ausgleichsebenen je ein Spannungsteiler (3, 4) (äußere Spannungsteiler) und dem Abstand (b), den die Ausgleichsebenen voneinander haben, ein weiterer (mittlerer) Spannungsteiler (5) zugeordnet und nach Maßgabe des zugeordneten Abstandes (a, b, c) eingestellt ist und daß der mittlere Spannungsteiler (5) mit einem der äußeren Spannungsteiler (3, 4) im Stromkreis des Kraftmessers (Gl, G2) in Reihe geschaltet ist.
2. Auswuchtmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinandergeschalteten, an den Spannungsteilern abgegriffenen Spannungsanteile der Kraftmesser (Gl, G2) an einem nach Maßgabe des Ausgleichsebenenabstandes (b) eingestellten Regelwiderstandes (11, 11') anliegen und daß an einem vorbestimmten konstantenTeil (11') des Regelwiderstandes die zur Anzeige gelangende Meßspannung (Um) abgegriffen wird.
3. Auswuchtmaschine nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel (12) des mittleren Spannungsteilers (5) und des Regelwiderstandes (11) miteinander gekoppelt sind.
4. Auswuchtmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der : ! Regelwiderstand (11, 11') im Ausgangskreis eines von den gegeneinandergeschalteten Spannungsanteilen (3, 4, 5) gesteuerten Verstärkers (V) liegt.
5. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteiler (3, 4, 5j nach einer in Längenmaß geteilten Skala (3', 4', 5') einstellbar sind.
6. Auswuchtmaschine nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltvorrichtung (8) vorgesehen ist, durch die wahlweise der mittlere Spannungsteiler (5> oder ein dem Gesamtwiderstand des mittleren Spannungsteilers (5) entsprechender Ersatzwiderstand (7, 7') mit dem einen (3) oder dem anderen (4) der äußeren Spannungsteiler in Reihe geschaltet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung P 8I8 IXb/42k.