DE976966C

DE976966C - Vorrichtung zur Messung der Unwucht eines umlaufenden Koerpers

Info

Publication number: DE976966C
Application number: DEP4977A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr-Ing Pischel
Original assignee: ECKHARD WOLFGANG PISCHEL
Current assignee: ECKHARD WOLFGANG PISCHEL
Priority date: 1950-02-22
Filing date: 1950-04-16
Publication date: 1964-10-01

Description

Im Hauptpatent ist eine Unwuchtmeßvorrichtung beschrieben, bei der zur Ausschaltung der sogenannten Restmomente über einstellbare Spannungsteiler additiv überlagerte Teilspannungen von den in den Lagerebenen des Unwuchtkörpers angeordneten elektromechanischen Gebern abgenommen werden. Es wurde im Hauptpatent dargelegt, daß eine Kompensation des Restmomentes in einer Ausgleichsebene erreicht wird, wenn das Verhältnis der Teilspannungsquotienten dem Abstandsverhältnis der Lagerebenen von der anderen Ausgleichsebene entspricht. Unter Teilspannungsquotient wird dabei im Sinne des

Hauptpatentes der Wert — bzw. -^-, d. h. das Verhältnis der abgegriffenen Teilspannung zu der am Spannungsteiler anliegenden Gesamtspannung verstanden. Bei der im Hauptpatent geschilderten Vorrichtung ist es zwar möglich, eine Eichung bei einer bestimmten Lage der Ausgleichs- und Lagerebenen vorzunehmen. Sollen jedoch mit der Vorrichtung die Unwuchtverhältnisse von Körpern unterschiedlicher Abmessungen gemessen werden, so ist es meist erforderlich, die Lage der Ausgleichs- und Lagerebenen zu verändern. Dazu würde jedesmal eine neue Eichung der Vorrichtung erforderlich werden, weil sich mit der Verlagerung der Ebenen die Proportionalitätskonstante verändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung nach dem Hauptpatent die Apparatekonstante auch bei beliebiger Lage der Ebenen

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konstant zu halten. Dazu muß nicht nur Rücksicht auf das Verhältnis der Teilspannungsquotienten genommen werden, sondern auch auf deren Absolutwerte.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Absolutwerte der Teilspannungsquotienten durch das Verhältnis des Abstandes der anderen Ausgleichsebene von den Lagerebenen zum Abstand der beiden Ausgleichsebenen multipliziert

ίο mit einem konstanten Faktor bestimmt sind.

Wenn man die Absolutwerte in dieser Weise von den Abständen der Ebenen abhängig macht, erhält man bei jeder Lage der Ebenen und bei jedem beliebig geformten Wuchtkörper eine dem konstanten Faktor entsprechende, nur einmal einzueichende Apparatekonstante. Dabei ergeben sich weitere vorteilhafte Möglichkeiten zur Ausbildung der Vorrichtung, die im folgenden an einem schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert sind.

In Abb. ι ist zum besseren Verständnis die in Abb. ζ des Hauptpatentes schematisch dargestellte Vorrichtung nochmals wiederholt. 4 und 4' bedeuten die in den Lagerebenen III und IV des Unwuchtkörpers angeordneten piezoelektrischen Geber. Mit 6 und 7 sind die ebenfalls in den Lagerebenen III und IV angeordneten Spannungsteiler bezeichnet. Die Abgriffsglieder 6', 7' sind durch den in der Ausgleichsebene I schwenkbar gelagerten Hebel 8 miteinander verbunden. Zur Bestimmung der Unwuchtkraft in der Ausgleichsebene II ist, wie im Hauptpatent näher dargelegt, erforderlich, daß die Bedingung

e d

erfüllt ist, weil nur dann das Restmoment, d. h. der Einfluß der in der Ausgleichsebene I vorhandenen Unwucht kompensiert ist. Diese obige Kompensationsbedingung ist durch die geometrischen Beziehungen bei jedem Neigungswinkel des Hebels 8 erfüllt. Bei jeder Lage des Hebels 8 wird erreicht, daß

U-ji = const 5p_n

ist. Die Proportionalitätskonstante ist jedoch einerseits abhängig von den Abständen der Ebenen I, II,

III, IV und einer Apparatekonstanten, die mit — bezeichnet werden soll. Es läßt sich ableiten, daß die Apparatekonstante — durch den senkrechten

Abstand der Schnittpunkte 9,9' des Hebels 8 mit den beiden Ausgleichsebenen I und II dargestellt wird.

Wenn man nun erreichen will, daß die Proportionalitätskonstante obiger Formel bei behebigen Abständen der Ebenen I, II, III, IV die gleiche bleibt, so muß man dafür sorgen, daß unter Beibehaltung der obigen Kompensationsbedingung bei der Bestimmung &

der Absolutwerte der Teilspannungsquotienten -=-

JL/

und — die Ebenenabstände a, b, c berücksichtigt werden und daß außerdem die Apparatekonstante —

erhalten bleibt. Aus den geometrischen Beziehungen ergibt sich dabei für die Absolutwerte der Teilspannungsquotienten

e L ,

Ln

In Abb. 2 ist eine Unwuchtmeßvorrichtung schematisch dargestellt, durch die eine solche Einstellung der Teilspannungsquotienten rein mechanisch erreicht

wird. Es sind hier im Abstand — zwei parallele

Schienen 10,10' angeordnet, auf denen je ein Schwenklager 9, 9' für den Hebel 8 verschiebbar gelagert ist. Die Schwenklager 9,9' werden immer so auf den Schienen 10,10' verschoben, daß sie in den jeweiligen Ausgleichsebenen I und II liegen. Die Schiene 10 ist gegenüber den Nullpunkten der Spannungsteiler 6, 7

um den Betrag nach unten versetzt. Diese Versetzung wird dadurch ausgeglichen, daß die Spannungsteilerabgriffe 6", 7" um den gleichen Betrag

nach unten verlegt sind.

In entsprechender Weise ist die Schiene 10' und zwei weitere Spannungsteilerabgriffe 6' und 7' um

den Betrag nach oben versetzt. Man erhält nun

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zwischen den Abgriffen 6' und 7' wie bisher beschrieben eine Spannung JI₁ = const 5p_n. Da aber die gleichen Überlegungen naturgemäß auch für die Ausgleichsebene I gelten, kann man zwischen den Abgriffen 6" und 7" eine Spannung Hj = const *Pj abnehmen. Das bedeutet aber, daß man bei ein und derselben Einstellung der Doppelabgriffe 6', 6" und 7', 7" zugleich die Unwuchtloräfte in beiden Ausgleichsebenen I und II messen kann. Will man die Unwucht verschieden geformter Umlaufkörper mit der beschriebenen Einrichtung messen, so verschiebt man die Schwenklager 9, 9' in die jeweiligen Ausgleichsebenen I und II und die Spannungsteiler 6, 7 in die jeweiligen Lagerebenen III und IV und erhält dann völlig selbsttätig die richtige Einstellung der Spannungsteilerabgriffe 6', 6" und 7', 7", bei der inerseits die im Hauptpatent geschilderte Kompen- iij sationsbedingung, andererseits die Bedingung für die Unveränderlichkeit der Proportionalitätskonstante erfüllt ist. Es ist also nur ein einmaliges Eineichen

der durch den Abstand — dargestellten Apparatekonstanten erforderlich.

Man kann natürlich, anstatt die Einstellung der Spannungsteiler mechanisch vorzunehmen, die Einstellwerte auch durch eine nomogrammartig ausgebildete, die Lager und Ausgleichsebenen ähnlich- ia; keitsgetreu wiedergebende Rechenvorrichtvng ermit-

teln und die Einstellung selbst von Hand vornehmen.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zum Messen der Unwucht eines umlaufenden Körpers in zwei Ausgleichsebenen mittels elektromechanischer in den Lagerebenen angeordneter Geber, von denen zur Kompensation der Restmomente über einstellbare Spannungsteiler additiv überlagerte Teilspannungen abgenommen werden, nach Patent 976 886, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Unwucht in einer Ausgleichsebene (II) die Abgriffe (6', 7') an den Spannungsteilern (6, 7) so eingestellt sind, daß einerseits das Quotientenverhältnis der Teilspan-

(e d \
~r~: -y-J dem Abstandsverhältnis [a:(b+c)] L· L· J

der Lagerebenen (III und IV) von der anderen Ausgleichsebene (I) entspricht und daß andererseits die Absolutwerte der Teilspannungsquotienten (-=- und-γ\ durch das Verhältnis

bzw.

-A des Abstandes (ö+c bzw. a) der anderen Ausgleichsebene (I) von den Lagerebenen (IV bzw. III) zum Abstand (b) der beiden Ausgleichsebenen (I und II) multipliziert mit einem konstanten

Faktor (—1 bestimmt sind.
\n J
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Unwucht in einer Ausgleichsebene (II) die Abgriffsglieder (6', 7') linearer Spannungsteiler (6,7) gleicher Länge mechanisch durch einen Hebel (8) gekuppelt sind, der mittels zweier in beide Ausgleichsebenen (I und II) einstellbarer Führungsglieder (9, 9') geführt ist, die auf zwei parallelen Führungsschienen (10,10') verschiebbar angeordnet sind,

die einen dem konstanten Faktor I—j entsprechenden Abstand voneinander haben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannungsteiler (6, 7) mit zwei Abgriffsgliedern (6', 6", 7', 7") versehen

ist, die einen dem konstanten Faktor |—I ent-

[n J

sprechenden Abstand voneinander haben, und daß je ein Abgriff (&, 7') jedes Spannungsteilers (6, 7) der einen (II) und der andere Abgriff (6",. 7") der anderen Ausgleichsebene (I) zugeordnet ist.
4. Verfahren zum Messen der Unwucht eines umlaufenden Körpers unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der Spannungsteilerabgriffe aus einem Modell ermittelt wird, das die Lage der parallelen Führungsschienen (10, 10'), der Spannungsteiler (6, 7) und des Hebels (8) ähnlichkeitsgetreu wiedergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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