Auswuchtmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Auswuchtmaschine mit elektrischen Einrichtungen, die dem Zweck dienen, Grösse und Winkellage der Unwucht von Rotoren festzustellen und diese Unwuchtschwingungen der Rotoren in elektrische Wechselspannungen umzuwandeln. Man kann dafür Schwingungsaufnehmer, z. B. elektrodynamische Tauchspulen, einen mechanischen Gleichrichter und ein Milliamperemeter, das die vorhandene Unwucht anzeigt, verwenden. Eine solche Einrichtung gestattet, die Winkellage der Unwucht ohne grosse Mühe zu finden, und zwar durch Verdrehung des Gleichrichterstators, bis das Milliamperemeter eine Maximalanzeige bringt. Gleichzeitig ist dann auch die Unwuchtgrösse bekannt, weil sie dem am Milliamperemeter abgelesenen Maximalausschlag, entspricht. Allerdings haben solche Einrichtungen auch Nachteile.
Der Gleichrichter muss einerseits mit dem Rotor, der ausgewuchtet werden soll, genau synchron laufen, andererseits muss der Gleichrichter aber auch, wegen der Statorverstellung zur Ermittlung der Unwuchtwinkellage, für den Wuchter, d. h. den Arbeiter an der Auswuchtmaschine, bequem zugänglich sein. Daraus ergeben sich für Auswuchtmaschine mit vertikaler Achse für die Rotoraufnahme im allgemeinen erhebliche konstruktive Schwierigkeiten.
Schliesslich darf auch nicht übersehen werden, dass für Mesströme, die vom Schwingungsaufnehmer zum Messinstrument über den rotierenden Gleichrichter zu führen sind, unvermeidliche Kontaktschwierigkeiten entstehen, die in Anbetracht der verhältnismässig niedrigen Messpannung die Betriebssicherheit und Anzeigegenauigkeit herabsetzen.
Die vorliegende Einrichtung ist nicht nur frei von diesen Nachteilen, sondern bringt auch noch den Vorteil, dass die Rotorunwucht während des Messlaufs gleichzeitig, bezogen auf zwei oder mehr beliebig auswählbare Rotor-Ausgleichsebenen oder Toror-Ausgleichsstellen, nach Grösse und Lage einwandfrei festgestellt werden kann.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine kontaktlose Schalteinrichtung, z. B. einen Transistor, im Messkreis der Unwuchtwechselspannungen, deren Ein- und Ausschaltung von einer Doppelschalteinrichtung bewerkstelligt wird, deren einer Teil von Hand oder automatisch derart einstellbar ist, dass der andere mit dem Wuchtkörper synchron umlaufende Teil die kontaktlose Schalteinrichtung im Messkreis der Unwucht wechselspannungen in bestimmten und in Bezug auf die Unwucht einstellbaren Phasenlagen, periodisch eine und ausschaltet beispielsweise während jedes halben Umlaufs einmal eine und einmal ausschaltet.
Zur eingehenden Erläuterung der Erfindung dient das abgebildete Ausführungsbeispiel.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Auswuchtmaschine für Kraftwagenräder in Ansicht und teilweise geschnitten;
Fig. 2 ein elektrisches Schaltschema für den Betrieb gewisser Einrichtungsteile der Auswuchtmaschine nach Fig. 1.
Gemäss Fig. 1 steht auf einem Fundament F die Auswuchtmaschine 1 im Gehäuse 2. Sie hat eine Rotor- oder Wuchtkörperaufnahme 3 auf der lotrechten Welle 4 eines Elektromotors 5, der mitsamt der Aufnahme 3 durch mindestens drei Federn 3a und 3b auf dem Gehäuse 2 schwingfähig gelagert ist. In der Aufnahme 3 liegt, als auszuwuchtender Rotor oder Körper, eine bereifte Kraftwagenradfelge 7. Auf einem Seitenarm 2a des Gehäuses 2 befinden sich Teile der elektrischen Mess- und Anzeigeeinrichtung M, die anhand der Fig. 2 näher beschrieben ist. Die gestrichelt gezeichneten Teile 21a und 21b sind elektrodynamische Schwingungsaufnehmer, und die Teile 22 Ea und 22 Eb stellen zwei Milliamperemeter für die Unwucht dar, bezogen auf die Ausgleichsebenen Ea bzw. Eb des Wuchtkörpers 7.
Die Betäti gungsgriffe 45 und 46 dienen zur Einstellung des in der Auswuchttechnik allgemein bekannten elektrischen Rahmens. Auf der Anzeigeeinrichtung M ist auch ein Hauptschalter 47 der Auswuchtmaschine angeordnet. Am unteren Wellenende des Elektromotors 5 befinden sich rotierende Stromabnehmer 24a, 25a, 25b und 26a, die an stillstehenden Ringen 24, 25 und 26 anliegen.
Die Schwingungsaufnehmer 21a und 21b (21bb ist das Abfühlorgan des Aufnehmers 21b) speisen den Messkreis 21 mit einer Wechselspannung, deren Amplitude proportional zur Unwucht ist und deren Frequenz der Wuchtkörperdrehzahl während des Messlaufs entspricht. Die erzeugten Wechselspannungen fliessen in bekannter Weise einem Unwuchtmessgerät, z. B. Milliamperemeter, 22 Ea bzw. 22 Eb zu.
In den Messkreis 21 ist eine Schaltereinrichtung 38d', z. B. ein kontaktloser Transistor oder ein funktionsgleiches Bauelement, eingebaut, die von den kombinierten Schalteinrichtungen M und S gesteuert wird.
Die Schalteinrichtung S besteht aus einem mit der Welle 4, durch die der Elektromotor 5 den Wuchtkörper 7 antreibt, rotierenden Schalter mit zwei um 1800 auseinander liegenden und gegeneinander isolierten Stromkontakten 25a und 25b, die beispielsweise als Kohlebürsten ausgebildet sind. Beide Kontakte rotieren auf einem kollektorartig ausgebildeten Ring 25, dessen stromleitende Teile gegeneinander isoliert sind. Mittels der Stromabnehmer 24a, 26a, die im Beispiel wieder als Kohlebürsten ausgebildet sind, erfolgt die Stromzufuhr zu den Kontakten 25a und 25b durch die mittels der Leitungen 37a bzw. 38a mit. einer Stromquelle x verbundenen Schleifringe 24 bzw.
26. Jede Kollektorlamelle des Rings 25 ist mittels Leitungen 35a mit einer bestimmten Lamelle eines gleichartigen Ringes 35 in der Anzeigeeinrichtung M elektrisch verbunden. Zur Anzeigeeinrichtung M gehört mindestens ein drehbar Kontaktschalter 43 mit einer Skala 40 und einer Marke 39. Ein Schalterkontakt 42a eines Armes 41 gleitet auf einem Ring 42, der mit dem Minuspol der Stromquelle x über eine Leitung 38d stromleitend verbunden ist; ein anderer Schalterkontakt 42b des gleichen Armes 41 gleitet auf den Lamellen des Rings 35. Für eine Mehr Ebenenmessung ist vorteilhafterweise für jede Ebene eine besondere, gleichartige Schalteinrichtung mit Einstellknöpfen 43 Ea, 43 Eb usw. angeordnet, damit die Unwucht sofort an beiden Ausgleichsebenen Ea und Eb gemessen werden kann.
Die Betätigung der Einstellknöpfe 43 Ea und 43 Eb kann von Hand oder mittels nicht dargestellter Einrichtungen selbsttätig erfolgen.
Der Stromkontakt 25b und damit die jeweils von ihm berührte Lamelle im Ring 25 sind über die Leitung 37a, das Relais 37 und die Leitung 37b mit dem Pluspol der beliebigen Stromquelle x von beispielsweise 24 V Spannung verbunden. Der Stromkontakt 25a und damit die jeweils von ihm berührte Lamelle im Ring 25 sind über die Leitung 38a, das Relais 38 und die Leitung 38b ebenfalls mit dem Pluspol der Stromquelle x und über die Leitung 38c mit dem Ruhekontakt 37c des Relais 37 verbunden. Das Relais 38 hat zwei Arbeitskontakte, von denen der Kontakt 38d' als Ein- und Ausschaltmittel in der Leitung 21, der Kontakt 38e hingegen im Haltestromkreis 38f des Relais 38 liegt. Der Minuspol der Stromquelle x ist mit dem Schleifring 42 in der Anzeigeeinrichtung M verbunden.
Die Wirkungsweise der dargestellten Schalteinrichtung ist folgende:
Bei umlaufendem Wuchtkörper 7 schleifen die Stromkontakte 25a und 25b phasengleich und synchron mit dem Wuchtkörper auf dem Lamellenring 25. Der Minuspol der Stromquelle x liegt infolge seiner Kopplung mit den Ringen 24 und 26 ständig an zwei einander gegenüberliegenden Lamellen des Rings 25. Infolgedessen wandert er nach Massgabe der Drehrichtung und Frequenz der Kontakte 25a und 25b über sämtliche Lamellen des Rings 35. Jedesmal nach einer 1800-Drehung schliesst sich der Stromkreis der Leitungen 38a und 38b für das Relais 38.
Dabei werden die Kontakte 38d' und 38e geschlossen und das Relais 38 geht bei geschlossenem Kontakt 37c über die Leitung 38c in Selbsthaltestellung, d. h. die Spannung der Tauchspule 21a (21b) bleibt bis auf weiteres über die Leitung 21 und den Kontakt 38d' an der Triebkörper-Spule 22a mit Zeiger 22b des Messgeräts 22 Ea bzw. 22 Eb. Nach der nächsten 1800-Drehung wird über den Kontakt 25b und die Leitungen 37a und 37b das Relais 37 erregt. Es öffnet den Kontakt 37c.
Danach ist der Haltestromkreis des Relais 38 unterbrochen und die Kontakte 38d', 38e öffnen sich. Die Spannung der Tauchspule 21a (21b) wird von der Messgerätspule 22a getrennt.
Der Kontaktarm 41 in der Anzeigeeinrichtung M erhält eine bestimmte Nullage, die es ermöglicht, durch Drehen des Arms 41 den Maximalausschlag des Messgerätezeigers 22b während eines Wuchtkörpermesslaufs mit Hilfe der Skala 40 und der Marke 39 festzustellen. An der Skala 40 liest der Wuchter die Unwuchtlage in Winkelgraden, an der Messgeräteskala 22c die Unwuchtgrösse in cmg ab.
Zu beachten ist, dass der Messtrom aus den Schwingungsaufnehmern 21a, 21b nirgends an eine sich drehende Schalteinrichtung gelangt. Die Grösse der Unwucht und ihre Winkellage am Wuchtkörper ist, bezogen auf beliebige, im allgemeinen zwei Rotor Ausgleichsebenen oder Rotor-Ausgleichsstellen, in einem einzigen Messlauf mittels Fernbedienung und gegebenenfalls vollautomatisch genau feststellbar, weil das Messgerät bei jedem Wuchtkörperumlauf von 1800 in den Messkreis 21 eingeschaltet und während der folgenden 1800 aus dem Messkreis 21 ausgeschaltet ist.
Sofern es für die Durchführung des Unwuchtausgleichs nach den erhaltenen Messergebnissen nützlich und wünschenswert ist, können die Anzeigen der Messinstrumente 22 Ea und 22 Eb beliebig lange auf rechterhalten werden. Vorschläge, wie dies zweckmässigerweise geschehen kann, sind in der Auswuchttechnik bekannt.