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Elektrische Einrichtung für Auswuchtmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Einrichtung für Auswuchtmaschinen zur Feststellung der in Prüfkörpern enthaltenen Unwucht nach Grösse und Lage mittels Umwandlung der Unwuchtschwingungen in elektrische Ströme oder Spannungen, die einem oder mehreren Messinstrumenten zugeführt werden (Messstromkreis). Man kann dafür Schwingungsaufnehmer, z. B. elektrodynamische Tauchspulen, einen mechanischen Gleichrichter und ein Milliamperemeter, das die vorhandene Unwucht anzeigt, verwenden. Eine solche Einrichtung gestattet es, die Winkellage der Unwucht ohne grosse Mühe zu finden, u. zw. 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 mit dem Rotor, der ausgewuchtet werden soll, genau synchron laufen, anderseits aber auch, wegen der Statorverstellung zur Ermittlung der Unwuchtwinkellage, für den Wuchter bequem zugänglich sein. Daraus ergeben sich für Auswuchtmaschinen mit vertikaler Achse der Rotoraufnahme im allgemeinen erhebliche konstruktive Schwierigkeiten. Schliesslich darf auch nicht übersehen werden, dass für Messströme, die vom Schwingungsaufnehmer zum Messinstrument über den rotierenden Gleichrichter zu führen sind, unvermeidliche Kontaktschwierigkeiten entstehen, die in Anbetracht der verhältnismässig niedrigen Messspannung die Betriebssicherheit und Anzeigegenauigkeit herabmindern.
Die neue 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 Rotorausgleichsebenen oder-stellen, nach Grösse und Lage einwandfrei festgestellt werden kann.
Die Erfindung löst die Aufgabe, Grösse und Winkellage einer Unwucht in einem einzigen Messlauf, bezogen auf eine oder mehrere Ausgleichsebenen oder-stellen fehlerfrei festzustellen.
Kennzeichnend für die erfindungsgemässe Einrichtung ist eine aus zwei elektrisch verbundenen Schaltern bestehende Doppelschalteinrichtung, die in einem aus beliebiger Quelle gespeisten Hilfsstromkreis liegen und von denen der eine Schalter mit einem stillstehenden, aber einstellbaren Schalterarm versehen ist, wohingegen der Arm des andern Schalters beim Unwuchtmesslauf synchron mit dem Prüfkörper umläuft und dabei die Betätigung von im Hilfsstromkreis liegenden Schaltelementen und im Messstromkreis liegenden weiteren Schaltelementen veranlasst.
Vorteilhaft ist es, sich zur Lösung der gestellten Aufgabe, wie an sich bekannt, kontaktloser Schaltelemente (Transistoren od. dgl. ) zu bedienen, deren Ein- und Ausschaltung von der Doppelschalteinrichtung während des Unwuchtmesslaufes bewerkstelligt wird.
Zur eingehenden Erläuterung der Erfindung dient das dargestellte Ausführungsbeispiel. Fig. l zeigt in schematischem Aufriss eine erfindungsgemässe Auswuchtmaschine, insbesondere für Kraftwagenräder.
Fig. 2 ist ein Schaltschema für den Betrieb gewisser elektrischer Einrichtungsteile der Auswuchtmaschine.
Fig. 1. Auf einem Fundament F steht die Auswuchtmaschine 1 mit dem Gehäuse 2. Sie hat eine Prüfkörperaufnahme 3 auf der lotrechten Welle 4 eines Elektromotors 5, der samt der Aufnahme 3 durch drei oder mehr Federn 3 a auf dem Gehäuse 2 schwingfähig gelagert ist. In der Aufnahme liegt, als auszuwuchtender Rotor oder Prüfkörper, eine bereifte Kraftwagenradfelge 7. Auf dem Seitenarm 2 a des Gehäuses 2 befinden sich die Teile der elektrischen Mess- und Anzeigeeinrichtung M, die an Hand der Fig. 2
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Messinstrumente (Milliamperemeter) für die Unwucht, bezogen auf die Ausgleichsebenen Ea bzw. Eb des Prüfkörpers 7. Die Betätigungsgriffe 45, 46 dienen der Einstellung des in der Auswuchttechnik allgemein bekannten elektrischen Rahmens. 47 ist der Hauptschalter der Auswuchtmaschine.
Am unteren Wellenende des Motors 5 sind rotierende Stromabnehmer 24 a, 25 a, 25 bund 26 a an stillstehenden Ringen 24, 25 und 26 vorgesehen.
Die Schwingungsaufnehmer 21 a und 21 b (21 bb ist das Abfühlorgan des Aufnehmers 21 b) speisen den Messstromkreis 21 (Fig. 2) mit einer Wechselspannung, deren Amplitude proportional zur Unwucht ist und deren Frequenz der Prüfkörperdrehzahl während des Messlaufs entspricht. Die erzeugten Wechselspannungen fliessen in bekannter Weise Unwuchtmessgeräten 22, z. B. Triebkörpern 22 a von Milliamperemeter 22 Ea bzw. 22 Eb mit Zeigern 22 b zu. In den Messkreis 21 ist zweckmässig als Schalteinrichtung 38 d
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ein Transistor oder ein funktionsgleiches Bauelement eingebaut, das von der aus den elektrisch verbundenen Schaltern M und S bestehenden Doppelschalteinrichtung gesteuert wird. Im dargestellten Schaltbild ist der Einfachheit halber diese im Messkreis 21 liegende Schalteinrichtung durch einen Relaiskontakt symbolisiert.
Die Schalteinrichtung S besteht aus einem mit der Welle 4, durch die der Motor 5 den Prüfkörper 7 antreibt, rotierenden Schalter mit zwei am Schalterarm 51 um 180 auseinander liegenden und gegeneinander isolierten Stromabnehmern 25 a und 25 b, z. B. Kohlebürsten. Beide Stromabnehmer rotieren auf einem kollektorartig ausgebildeten Ring 25, dessen stromleitende Teile gegeneinander isoliert sind.
Mittels weiterer Stromabnehmer 24 a, 26 a, z. B. Kohlebürsten od. dgl., erfolgt die Stromzufuhr zu den Stromabnehmer 25 a und 25 b aus den durch die Leitungen 37 a bzw. 38 a mit einer Stromquelle x (Fig. 2) verbundenen Schleifringen 24 bzw. 26. Jede Kollektorlamelle des Ringes 25 ist durch Leitungen 35 a mit einer bestimmten Lamelle eines gleichartigen Ringes 35 im Schalteinrichtungsteil M elektrisch verbunden. Zur Schalteinrichtung M gehört mindestens ein einstellbarer Kontaktschalter 41 mit Skala 40
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auf den Lamellen des Ringes 35.
Für Mehr-Ebenen-Messung ist vorteilhafterweise für jede Ebene eine besondere, gleichartige Schalt- einrichtung mit Einstellknöpfen 43 Ea, 43 Eb usw. (Fig. 1) vorzusehen, damit die Unwucht sofort in beiden Ausgleichsebenen Ea und Eb vermessen werden kann. Die Betätigung der Einstellknöpfe 43 Ea und 43 Eb kann von Hand oder in einer dem Fachmann geläufigen Weise automatisch geschehen.
Der Stromabnehmer 25 b und damit die jeweils von ihm berührte Lamelle im Ring 25 sind über die Leitung 37 a, Relais 37 und Leitung 37 b mit dem Pluspol der beliebigen Stromquelle x von beispielsweise 24 V Spannung verbunden. Der Stromabnehmer 25 a und damit die jeweils von ihm berührte Lamelle im Ring 25 sind über die Leitung 38 a, Relais 38, Leitung 38 b ebenfalls mit dem Pluspol der Stromquelle x und über Leitung 38 c des Haltestromkreises 38 f mit dem Ruhekontakt 37 c des Relais 37 verbunden.
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schaltmittel in der Leitung 21 des Messstromkreises, der Kontakt 38 e hingegen im Haltestromkreis 38. f des Relais 38 liegt. Der Minuspol der Stromquelle x ist mit dem Schleifring 42 im Teil M verbunden.
Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung :
Bei umlaufendem Prüfkörper 7 schleifen die Stromabnehmer 25 a und 25 b phasengleich und synchron mit dem Prüfkörper auf dem Lamellenring 25. Der Pluspol der Stromquelle x liegt zufolge seiner Kopplung mit den Ringen 24 und 26 ständig an zwei einander gegenüberliegenden Lamellen des Ringes 25. Infolgedessen wandert er nach Massgabe der Drehrichtung und Frequenz der Stromabnehmer 25 25b über sämtliche Lamellen des Ringes 25.
Jedesmal nach einer 180"-Umdrehung schliesst sich der Stromkreis
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geht bei geschlossenem Kontakt 37 c über die Leitung 38 c in Selbsthaltung, d. h. die Spannung der Tauchspule 21 a (21 b) bleibt bis auf weiteres über die Leitung 21 und den Kontakt 38 d an der Spule 22 a des Messgerätes 22 Ea bzw. 22 Eb. Nach der nächsten 180 -Umdrehung wird über den Stromabnehmer 25 b und die Leitungen 37 a-37 b das Relais 37 erregt. Es öffnet den Kontakt 37 c. Dadurch ist der Haltestromkreis des Relais 38 unterbrochen und die Kontakte 38 d, 38 c öffnen sich. Die Spannung der Tauchspule 21 a (21 b) wird von der Messgerätspule 22 a getrennt.
Der oder jeder Schalter 41 im Teil M erhält eine Skala 40 und eine Nullagenmarke 39 (Fig. 1). Durch Drehen des Schalters wird der Maximalausschlag des Messgerätzeigers 22 b während eines Prüfkörpermesslaufes eingestellt. An der Skala 40 gegenüber der Marke 39 liest der Wuchter die Unwuchtwinkellage in z. B. Winkelgraden, an der Messgerätskala 22 c (Fig. 2) die Unwuchtgrösse, z. B. in cmg, ab.
Zu beachten ist, dass der Messstrom aus den Schwingungsaufnehmern 21 a, 21 b nirgendwo an eine sich drehende Schalteinrichtung gelangt. Die Grösse der Unwucht und ihre Winkellage am Prüfkörper ist, bezogen auf beliebige, im allgemeinen zwei Prüfkörperausgleichsebenen oder-stellen, in einem einzigen Messlauf mittels Fernbedienung und gegebenenfalls vollautomatisch genau feststellbar, weil das Messgerät bei jedem Prüfkörperumlauf während 180 in den Messstromkreis eingeschaltet und während der folgenden 180 aus dem Messstromkreis ausgeschaltet ist.
Sofern es für die Durchführung des Unwuchtausgleichs nach den erhaltenen Messergebnissen nützlich und wünschenswert ist, können die Anzeigen des oder der Messinstrumente 22 Ea, 22 Eb beliebig lange aufrechterhalten werden. Vorschläge, wie dies zweckmässigerweise geschehen kann, sind in der Auswuchttechnik bekannt.
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