Machine et méthode pour équilibrer un membre pendant la rotation

Examinateur principal: Williams, Hezron

Assistant Examinateur: Shah, Samir M.

Avocat, agent ou cabinet: Haugen Law Firm PLLP

Réclamations:

L'invention revendiquée est: une machine pour équilibrer un élément pendant la rotation à des vitesses allant jusqu'à RPM; Ladite machine comprenant: (a) un appareil pour déterminer la grandeur et l'emplacement circoncéralement d'un déséquilibre de l'élément; (B) un capteur sensible à la position de l'élément rotatif; (C) une fourniture de projectiles d'équilibrage métallique d'un poids connu; (D) un ordinateur connecté et recevant des signaux provenant dudit appareil et son capteur et déterminant l'emplacement souhaité circontrocéralement sur l'élément pour qu'au moins un projectile d'équilibrage soit déclenché au niveau de l'élément en relation temporisée avec la rotation de l'élément afin d'équilibrer celui-ci ; (E) un mécanisme de tir à réponse rapide comprenant une pile piézoélectrique et un amplificateur de mouvement sensible à l'ordinateur pour déclencher un projectile au niveau de l'élément pour satisfaire la nécessité d'un poids d'équilibrage à l'emplacement circonolidaire déterminé par ordinateur; Et (f) un mécanisme de chargement pouvant fonctionner en relation temporisée avec le mécanisme de tir pour alimenter les projectiles à ce dernier, ledit mécanisme comprenant une navette mobile entre des positions de chargement et de tir en relation temporisée avec le mécanisme de tir, ladite navette comprenant un aimant pour saisir successivement Des projectiles à la position de chargement et le positionnement de celui-ci pour la mise à feu en position de tir. La machine d'équilibrage selon la revendication 8, le mécanisme de tir comprend un dispositif qui fournit un éclat explosif d'air pour tirer des projectiles.

La description:

CONTEXTE DE L'INVENTION

Les tentatives d'équilibrer les membres pendant la rotation n'ont pas été couronnées de succès dans le passé. En conséquence, l'objet général de la présente invention est de fournir une machine pour équilibrer un membre pendant la rotation dans une procédure beaucoup plus rapide et au moins aussi précise que l'équilibrage manuel et qui est très efficace et fiable pendant une longue durée de vie.

APPLICATIONS CONNEXES

La date de dépôt de la demande provisoire intitulée Méthode et appareil pour l'équilibrage des assemblages de ventilateurs et de ventilateurs déposé Jan. réclamé pour la présente demande et la demande de fourniture est incorporée ici à titre de référence.

La demande de brevet US intitulée Un membre rotatif avec une rainure annulaire pour l'équilibrage dynamique pendant la rotation déposée Jan. ici incorporée ici à titre de référence.

RÉSUMÉ DE L'INVENTION

Dans la réalisation de l'objet précité et conformément à la présente invention, une machine pour équilibrer un élément rotatif comprend un appareil pour déterminer la grandeur et l'emplacement circonolidaire du déséquilibre de l'élément. Un capteur sensible à la position de repère sur l'élément rotatif est également prévu avec au moins un projectile d'équilibrage de poids connu. Un ordinateur est connecté et reçoit des signaux provenant du premier appareil mentionné et du capteur et détermine l'emplacement d'un ou de plusieurs projectiles à déclencher au niveau de l'élément en relation temporisée avec la rotation de l'élément afin d'équilibrer celui-ci dans une tolérance spécifiée. Un mécanisme de démarrage à action rapide comprend un ensemble de transducteur électrique-mécanique avec un temps de réaction compatible avec la vitesse de rotation de l'élément rotatif qui est actionné par l'ordinateur pour déclencher un projectile au niveau de l'organe circoncéral déterminé par l'ordinateur. La machine d'équilibrage de l'invention est compatible avec les vitesses de rotation d'un élément à équilibrer dans des gammes de vitesse inférieures inférieures à des tours de vitesse ainsi que des vitesses plus élevées au moins jusqu'à RPM

Le fonctionnement à haute vitesse et avec un haut degré de précision, jusqu'à cinq fois celui obtenu manuellement, est attribuable au moins en partie à l'utilisation d'une pile piézoélectrique comme actionneur transducteur pour recevoir un signal électrique de l'ordinateur et convertir rapidement À un signal mécanique pour déclencher une soupape momentanée qui libère un éclat explosif d'air pour propulser un projectile vers l'élément rotatif. Bien qu'il soit prévu que les futurs actionneurs piézoélectriques de piles avec des caractéristiques de sortie améliorées s'adaptent à des conceptions de système dans lesquelles l'actionneur déclenche directement une vanne momentanée, ou peut-être utilise un amplificateur de mouvement le long, la conception actuellement préférée comprend un amplificateur de mouvement sous la forme d'un levier et d'un Amplificateur de force sous la forme d'un dispositif d'énergie stocké actionné par le levier. Un mécanisme de chargement fonctionnant en relation temporisée avec le mécanisme de tir comprend une navette mobile d'une position de chargement à une position de tir et qui a une chambre pour recevoir et transporter des projectiles et pour positionner les projectiles à propulser par l'explosion explosive d'air mentionnée ci-dessus. Dans la position de tir de la navette, une ouverture traversante communiquant avec la chambre est ouverte à une extrémité de la soupape momentanée pour la réception de l'éclatement de l'air et cette autre extrémité pour la décharge des projectiles vers l'élément rotatif. Un aimant dans la navette forme un moyen de retenir les projectiles en position dans la chambre pendant le transfert et avant la décharge.

Un dispositif d'alimentation et un tube d'alimentation vibrants fournissent des projectiles au mécanisme de chargement en position de chargement.

Enfin, le procédé de l'invention comprend les étapes consistant à déterminer l'emplacement du déséquilibre d'un élément rotatif, en calculant la quantité et la position du poids d'équilibrage nécessaires pour équilibrer l'élément, en calculant le temps de tir en fonction de la vitesse de rotation et du temps de tir total, Et déclencher un ou plusieurs projectiles au besoin pour que le membre balance le même.

Lorsque le poids requis pour équilibrer un élément rotatif n'est pas un nombre entier de projectiles, la méthode nécessite une détermination supplémentaire de deux ou plusieurs emplacements qui sont espacés circoncéralement du point de déséquilibre mais qui équilibreront le membre. Les projectiles sont ensuite tirés à ces endroits.

L'état susmentionné peut se produire lorsque moins d'un seul projectile est nécessaire au point de déséquilibre ou lorsqu'un premier projectile intégral est requis au point de déséquilibre avec des projectiles supplémentaires requis dans des positions circonolidaires espacées pour une correction supplémentaire non intégrale.

DESCRIPTION DES DESSINS

FIGUE. Les dessins sont une vue schématique de la machine d'équilibrage de la présente invention,

FIGUE. Une vue schématique du mécanisme de chargement de l'invention, et

FIGUE. Une vue schématique du mécanisme de chargement de l'invention.

DESCRIPTION DU MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ

En se référant d'abord à la Fig. On observera qu'un membre à équilibrer prend la forme d'une turbine à air centrifuge indiquée généralement à la turbine montée sur un appareil classique connu sous le nom d'un équilibreur à palier dur. Divers machines peuvent être utilisées avec une machine SCHENCK actuellement préférée. La turbine représentée est tournée à une vitesse constante d'environ RPM, mais la machine d'équilibrage de l'invention peut s'adapter à des vitesses de rotation de la centaine à au moins RPM. L'équilibreur répond à des forces déséquilibrées et rapporte à un ordinateur une ligne brisée en regardant L'ampleur et l'emplacement circonalagonal du déséquilibre de l'ensorque de la turbine, par rapport à un capteur laser diffus, répond à la position instantanée de la turbine qui est munie d'une marque de référence lisible pour le capteur et conseille l'ordinateur en conséquence.

L'ordinateur chargé de l'information de l'appareil d'équilibrage et du capteur, et compte tenu du poids connu des projectiles d'équilibre, calcule le nombre requis de projectiles et leurs emplacements circonolidaires respectifs pour équilibrer l'élément rotatif. L'ordinateur détermine ainsi l'instant précis dans le temps pour envoyer un transducteur-actionneur de pile piézoélectrique de signal décharge un projectile de sorte qu'il engage l'élément rotatif à l'endroit souhaité. Tous les temps de retard résultant du fonctionnement de la pile piézoélectrique et d'autres éléments à décrire ci-dessous sont considérés par l'ordinateur avec un positionnement précis du projectile résultant. Un ordinateur programmé de manière appropriée devrait être de type à grande vitesse mais peut être conventionnel.

Le pignon piézoélectrique-actionneur-actionneur est un temps de réaction exceptionnellement élevé.

Elément de sortie mécanique, l'actionneur associé de manière opérationnelle à l'extrémité droite du levier Fig. Ch a un point de pivotement pour l'amplification du mouvement de sortie de l'élément t son extrémité gauche, le petit saut du levier sautant sur une broche un percuteur à ressort possédant la fig. Une position armée ou armée. L'attaquant se présente comme un moyen d'amplification de force et porte une petite broche qui engage une goupille de déclenchement, une vanne momentanée dans le détenteur pivotant vers le bas libérant légèrement la broche d permettant au percuteur de tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. L'attaquant est retourné à sa position armée par un petit actionneur rotatif pneumatique, non représenté, mais qui est relié et actionné par l'ordinateur tracé

La soupape mentale qui peut être classique sert à libérer une explosion explosive d'air dans une chambre de tir, un mécanisme de chargement st illustré sur les Fig. Le conduit de dilatation tendu de la soupape communique avec une source d'air sous pression.

En se référant maintenant plus particulièrement au mécanisme de chargement, les vues de gauche et de droite sur les Fig. Navette entre les positions de chargement et de tir illustrées respectivement dans les vues de gauche et de droite sur les Fig. FIGUE. La navette dans la position de chargement, un projectile est montré dans la chambre de navette livrée par un tube IG. Ich s'étend à partir d'un aimant d'alimentation vibratoire lds le projectile en position dans la chambre, notant qu'une partie droite de la chambre est légèrement inférieure à une partie gauche de celle-ci, le projectile étant approximativement fixé à ladite partie gauche de la main. Il convient également de noter que la chambre a une ouverture traversante qui communique avec le tube d'alimentation à gauche sur la Fig. Avec un fût de décharge de projectile FIG. Plus loin dans la FIG. La chambre se jette à droite avec la vanne indiquée pour recevoir l'explosion d'air comme indiqué ci-dessus.

Le cylindre d'air confirme les positions de chargement et de tir sous la commande de l'ordinateur, une ligne brisée mentionnée, les projectiles sont livrés à la chambre d sont maintenus en position par l'aimant, les projectiles sont de préférence métalliques et, à l'heure actuelle, des petits paliers ou des BB de Le type utilisé dans un pistolet BB alimenté peut être utilisé. Le poids des projectiles est bien sûr déterminé et entré dans la mémoire de l'ordinateur.

Au fur et à mesure que la navette est déplacée vers le bas jusqu'à sa position de tir, la chambre est scellée par de petits joints annulaires spécifiquement au-dessus et au-dessous de la chambre qui coopèrent avec une ouverture de boîtier légèrement conique dans laquelle la navette glisse. Ainsi, à la position de tir de la fig. E la chambre conditionnée pour recevoir l'éclatement d'air de la soupape lorsque le projectile est propulsé vers la turbine IG. Les ports de capteur réussissent des essais sur l'ordinateur, une ligne brisée d peut être utilisée pour déterminer le temps de réponse du mécanisme de tir.

En arrivant à la turbine, le projectile est capturé et retenu en position par une rainure annulaire st représentée sur la Fig. Plus complètement décrit et illustré dans la demande américaine susmentionnée.

A partir de ce qui précède, il apparaîtra que la machine d'équilibrage de la présente invention dans son ensemble a un temps de réaction exceptionnellement rapide, en raison en grande partie de l'incorporation de l'actionneur piézoélectrique, ainsi que des caractéristiques de précision extrêmement élevées, ceci en raison du moins en Partie à l'incorporation d'un ordinateur haute vitesse. Le temps total d'équilibrage d'un élément rotatif avec la machine de la présente invention peut être d'environ un dixième requis dans une procédure d'équilibrage manuel. Il est également à noter, comme mentionné ci-dessus, que l'équilibrage de précision réalisé avec la machine peut atteindre cinq fois plus que l'équilibre manuel.