Seit 100 Jahren ist das Auswuchten eng mit dem Namen Carl Schenck verbunden.

100 Jahre auf der Spur der Unwucht

Seit 100 Jahren ist das Auswuchten eng mit dem Namen Carl Schenck verbunden. Im Jahr 1907 baute das Unternehmen in Darmstadt seine erste Maschine. Auswuchten war aber auch schon vorher ein Thema. Es ist so alt wie die Industrialisierung. Denn bereits die Rotoren von Dampfmaschinen mussten rund laufen. Viele wichtige Meilensteine zur Geschichte des Auswuchtens finden Sie hier.

Eine Technik in den Kinderschuhen

Kaum zu glauben: Drei bis vier Wochen mühsame Handarbeit waren zu Beginn der Industrialisierung notwendig, um Rotoren von Dampfturbinen auszuwuchten. Die Technik war vor 150 Jahren noch vergleichsweise simpel, das Ergebnis eher unzureichend. Denn bei hohen Drehzahlen stieg die Gefahr von Kesselexplosionen und Schwungradbrüchen. Außerdem verschlissen aufgrund der mangelhaften Auswuchtgüte die Lager schnell. Experten erkannten das Problem und machten sich auf die Suche nach Lösungen.

Als erster setzte sich der Kanadier H. MARTINSON mit dem Thema Auswuchten wissenschaftlich auseinander. Er erhielt 1870 das wahrscheinlich erste Patent auf eine Auswuchtmaschine. Der Rotor wurde in weichen Spiralfedern isotrop gelagert, eine Gelenkwelle trieb ihn an. Mit einem Stück Kreide, das allmählich an den drehenden Rotor herangeführt wurde, konnte die Unwuchtlage mehr oder weniger genau bestimmt werden. Allerdings ist nicht überliefert, ob diese Maschine funktionierte oder ob sie in Serie gebaut wurde.

... von der Balanzier- zur Auswuchtmaschine – Schenck steigt ein

Je schneller die technische Entwicklung voranschritt, umso offenkundiger wurde das Problem der Schwingung von Rotoren. Die Arbeiter benötigten viel Geschick, Erfahrung und rund drei bis vier Wochen, um die Rotoren auf Messerschneiden im Abrollverfahren statisch auszugleichen. Eine brauchbare Lösung fand 1907 Dr. Ing. FRANZ LAWACZECK in seiner Arbeit „Zur Theorie und Konstruktion der Balanziermaschine“.

CARL SCHENCK, der sich zu diesem Zeitpunkt auch schon mit dem Thema „Ausbalancieren“ beschäftigt hatte, schloss 1908 mit Lawaczeck einen Lizenzvertrag. Das „Lawaczeck-Prinzip“ hatte bis in die vierziger Jahre Bestand: Es sah ein pendelfähiges festes Lager auf der einen Seite des Wuchtkörpers vor und ein radial nachgiebiges auf der anderen Seite. Nach dem ersten Ausgleich in einer Ebene wurde der Wuchtkörper umgelagert. 1915 übernahm Schenck die Alleinlizenz für die ganze Welt.


Im Laufe dieser Phase bildeten sich eine Reihe weiterer, optischer und mechanischer Messverfahren heraus, die eine erstaunlich hohe Messgenauigkeit hatten. Mit der „Lawaczeck-Bauart“ wurde eine Auswuchtgüte von 0,001 mm Schwerpunktsverlagerung erreicht, die auch heute noch für viele Anwendungen ausreichen würde.

Von der mechanischen zur „elektrischen Maschine“

1935 deutete sich durch eine in den USA patentierte Maschine mit elektrodynamischen Schwingungsaufnehmern und stroboskopischer Unwuchtwinkelbestimmung ein Wandel an.

1942 reichte Schenck das Patent „Verfahren und Vorrichtung zum dynamischen Auswuchten durch Ermittlung der Winkellage der Unwucht mittels periodischer auf Schirm eines Oszillographen aufgezeichnete Kurve“, ein. Diese erste serienreife Lösung kam wegen ihrer Messgenauigkeit noch während des Zweiten Weltkrieges zum Auswuchten von Schiffskreiseln erfolgreich zum Einsatz.

Das wattmetrische Verfahren, der nächste Schritt in der Entwicklung, unterdrückte die lästigen Störschwingungen. Mit den schon bekannten Grundelementen Wattmeter, Schwingungsaufnehmer und Winkellagengeber war es nun möglich, die Unwucht nach Lage und Größe bereits nach einem Messlauf zu bestimmen. Angezeigt wurden die ermittelten Werte auf zwei Zeigerinstrumenten.

1953 brachte der Lichtpunkt-Vektormesser eine weitere Verbesserung. Die Kombination beider Werte in einer Anzeige, und das „Speichern“ der gemessenen Werte durch einen Lichtpunkt auf der Mattscheibe vereinfachte das Auswuchten. Die Unwucht wurde jetzt sichtbar. Noch heute ist der Vektormesser bei modernen Bildschirm-Messgeräten eine bewährte Methode, die Lage und Größe der Unwucht darzustellen.

Parallel zur Entwicklung der „Werkstattmaschinen“ – heute sagt man Universalmaschinen – kam die Automatisierung des Auswuchtens weiter voran. „Auswuchtwerke“ für Kurbelwellen ermittelten die Unwucht und gaben den Bohrmaschinen die Bohrtiefe für den Ausgleich vor. Über eine einfache Transporteinrichtung wurden die Kurbelwellen zwischen dem Wuchtlauf und der Bohreinrichtung hin und her transportiert. Der Messlauf, der Ausgleich, und der Kontrolllauf dauerte für eine Kurbelwelle etwa 2 Minuten.

Ein neues Wucht-Zeitalter bricht an

Die rasante wirtschaftliche und technische Entwicklung in der Nachkriegszeit prägte auch die Entwicklung der Auswuchttechnik. Bis heute sind die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt, die Energie- und Elektroindustrie und der Maschinenbau mit ihren stetig wachsenden Anforderungen treibende Kräfte bei ihrer Weiterentwicklung.


Bereits Anfang der fünfziger Jahre wurde ein vollkommen neues Verfahren zur Serienfertigung von Kurbelwellen eingeführt: das Wuchtzentrieren von Kurbelwellenrohlingen. Erstmals wurde beim Kurbelwellenrohling die aktuell gegebene Massenträgheitsachse ermittelt und mit entsprechenden Zentrierbohrungen fixiert.

Der sprunghafte Anstieg des Stromverbrauches Anfang der fünfziger Jahre führte zu immer größeren Kraftwerken mit deutlich höheren Leistungen. Die Entwicklung der hochtourigen Auswucht- und Schleuderstände der Baureihen RI und DI für Turbinen und Generatoren machte es erstmals möglich, Rotoren bis ca. 80 t Gesamtgewicht systematisch auszuwuchten.
Erstmals erfolgte der Massenausgleich durch ein Bohrwerk, das in die Auswuchtmaschinen integriert war. Viele Aufgaben in der Serienfertigung wurden damit gelöst und erstmals der wirtschaftliche Aspekt beim Auswuchten berücksichtigt. Das Ergebnis: Die Kosten sanken deutlich, da das aufwändige Umlagern von der Auswuchtmaschine in die Bohrmaschine entfiel.

Eine besondere Herausforderung für das Auswuchten bildete die Luft- und Raumfahrt. Oft wurde hier absolutes Neuland betreten, da die Anforderungen besonders anspruchsvoll waren und heute noch sind. So richtig in Gang kam das Geschäft mit dem Fliegen durch die Einführung von Strahltriebwerken. Es entstand eine spezielle Baureihe von Vertikal- und Horizontalmaschinen, die genau den Anforderungen der Triebwerkshersteller entsprach.

In dieser Zeit kam auch die Raumfahrtindustrie als Partner ins Spiel. Erste Auswuchtmaschinen für Satelliten und Raketen, Messtische für Massenträgheitsmoment oder Schwerpunktswaagen wurden ausgeliefert.
Viel profaner waren in den frühen sechziger Jahren die Probleme der Autofahrer: Immer schnellere Autos und neue Reifentypen machten die Unwucht zu einer Herausforderung. Die Fahrzeughersteller begannen daher, bereits in der Serienfertigung Reifen auszuwuchten. Zum Nachrüsten wurden spezielle Werkstattmaschinen erforderlich.


Bereichert wurde das Produktionsprogramm Ende der 60er Jahre durch die in Lizenz gefertigten MAN-Schleuderstände. Hauptanwendungsgebiete waren neben Turbinen- und Kompressorscheiben die Festigkeitsuntersuchung von schnelllaufenden Werkzeugen wie Schleif- und Polierscheiben.

Nach 1968 etablierten sich nach und nach die kraftmessenden Maschinen. Die ersten Modelle erreichten zwar nicht die optimale Genauigkeit – aber im praktischen Betrieb waren sie deutlich schneller. Denn bei kraftmessenden Maschinen war keine rotorspezifische Kalibrierung notwendig. Der Wuchter musste nur noch die wesentlichen geometrischen Abmessungen eingeben und konnte den Wuchtlauf starten. Bereits nach dem ersten Lauf wurde ihm die Unwucht in Größe und Winkellage direkt angezeigt. Ein Fortschritt, der zu jener Zeit als revolutionär galt. Heute arbeiten, bis auf spezielle Ausnahmen, alle Auswuchtmaschinen nach diesem Prinzip.

Erst die Elektronik, dann die Mikroprozessoren - das digitale Zeitalter beginnt

In den siebziger Jahren waren die mechanischen Grundlagen für das Auswuchten gelegt. Langsam eroberte die Elektronik die Auswucht- und Diagnosetechnik: 1971startete das elektronische, wattmetrische Messverfahren. Die ersten Auswuchtanlagen mit Rechnersteuerung hielten 1974 Einzug. Die nächste große Veränderung brachte der Einzug der Digitaltechnik mit sich: Ab Anfang der achtziger Jahre eroberten Computer mit Mikroprozessoren auch die Messtechnik.