DE102005008011A1 - Movements measuring and recording method e.g. for measuring movements of gear construction parts, involves recording movements of parts over laser beam hitting surface of construction parts, and distance of laser source to part measured - Google Patents

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Abstract

The method involves recording movements of gear construction parts over a laser beam, which hits a surface of construction units. The distance of the source of the laser (2) to the construction part is measured and the laser beam directed towards and into a pipe (3), in order to partition oil mist and oil droplets. The pipe is supplied with the laser source and with compressed air, in such a way that it avoids oil mist or oil droplets of the construction units which are in motion can arrive into the pipe. An independent claim is included for a device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The The present invention relates to a method for detecting and measuring movements of transmission components during operation of the transmission, according to the generic term of claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for detecting and measuring movements of transmission components while the operation of the transmission, in particular for carrying out the inventive method.

Während des Betriebs eines Getriebes kann es vorkommen, dass sich Getriebebauteile unter Belastung verformen und bei Anregung schwingen oder selbst Schwingungen von weiteren Bauteilen. anregen. Dies beeinflusst in nachteiliger Weise den Komfort sowie die Lebensdauer des Getriebes. Aus diesem Grunde entsteht die Notwendigkeit der Erfassung und der Messung der Bewegungen von Getriebebauteilen, insbesondere während des Betriebs des Getriebes, d.h. im laufenden Getriebe.During the Operating a gearbox, it may happen that there are gearbox components deform under load and vibrate when excited or yourself Vibrations of other components. stimulate. This influences in disadvantageous way the comfort and the life of the transmission. For this reason arises the necessity of the capture and the Measuring the movements of transmission components, in particular during the Operation of the transmission, i. in the running gear.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes anzugeben, welches die Bewegungen der Getriebebauteile mit hoher Genauigkeit erfassen kann. Insbesondere sollen Störeinflüsse aufgrund von Öltropfen oder Ölnebel im Getriebe keine Auswirkungen auf die durch das Verfahren gelieferten Messwerte haben. Ferner liegt der Erfindung die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.Of the The present invention is based on the object, a method for detecting and measuring movements of transmission components during the Specify the operation of the transmission, which controls the movements of the transmission components can capture with high accuracy. In particular, should be due to interference of oil drops or oil mist in the gearbox no effect on those delivered by the procedure Have readings. Furthermore, the invention has the further object based, a device for detecting and measuring movements of Transmission components during the operation of the transmission, in particular for carrying out the inventive method specify.

Diese Aufgabe wird für ein Verfahren zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Vorrichtung zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen ist Gegenstand des Patentanspruchs 5. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den entsprechenden Unteransprüchen hervor.These Task is for a method for detecting and measuring movements of transmission components solved by the features of claim 1. A device for detecting and measuring movements of transmission components is the subject of Claim 5. Further embodiments and advantages of the invention will be apparent from the corresponding subclaims.

Demnach wird ein Verfahren zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen vorgeschlagen, im Rahmen dessen die Bewegungen der Bauteile über einen Laserstrahl erfasst werden, der auf eine Obertläche der Bauteile trifft, wobei der Abstand der Laserquelle zum Bauteil gemessen wird.Therefore a method is proposed for detecting and measuring movements of transmission components, in the course of which detects the movements of the components via a laser beam be on a surface meets the components, wherein the distance of the laser source to the component is measured.

Gemäß der Erfindung wird der Laserstrahl in vorteilhafter Weise ausgehend von der Laserquelle in einem Rohr geführt, um Ölnebel und Öltropfen abzuschotten. Hierbei reicht das Rohr bis kurz vor der Oberfläche, auf die der Laserstrahl gerichtet ist.According to the invention the laser beam is advantageously starting from the laser source guided in a tube, around oil mist and oil drops foreclose. Here, the pipe extends to just before the surface on which the laser beam is directed.

Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zudem vorgeschlagen, das Rohr ausgehend von der Laserquelle mit Druckluft zu versorgen, wodurch vermieden wird, dass Ölnebel oder Öltropfen von den sich in Bewegung befindenden Bauteilen in das Rohr gelangen können.in the Framework of a particularly advantageous variant of the method according to the invention It is also proposed to use the tube from the laser source to supply with compressed air, thereby avoiding oil mist or oil drops get into the pipe from the moving parts can.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur der Abstand eines Bauteils relativ zur Laserquelle, sondern über eine geeignete Auswertung der generierten Abstandssignale auch die Geschwindigkeit eines Bauteils gemessen werden.By the inventive method can not only the distance of a component relative to the laser source, but over a suitable evaluation of the generated distance signals also the speed of a component are measured.

Demnach umfasst die Vorrichtung zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen eine Laserquelle und ein sich von der Laserquelle bis kurz vor dem Bauteil erstreckendes Rohr, in dem der Laserstrahl ausgehend von der Laserquelle geführt wird. Das Rohr weist an dem der Laserquelle zugewandten Ende einen Anschluss für eine Druckluftleitung auf. Des weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Laserwegaufnehmer zum Messen des Abstandes des Bauteils zur Laserquelle.Therefore includes the device for detecting and measuring movements of Transmission components a laser source and a laser source until just before the component extending pipe in which the laser beam is guided starting from the laser source. The tube instructs the laser source facing the end of a connection for a compressed air line on. Furthermore, the device according to the invention comprises a Laserwegaufnehmer for measuring the distance of the component to the laser source.

Gemäß der Erfindung kann das Rohr durch eine Bohrung im Getriebegehäuse geführt werden, wobei die Abdichtung zum Getriebegehäuse vorzugsweise über O-Ringe erfolgt.According to the invention The pipe can be passed through a hole in the gearbox housing, with the seal to the gearbox preferably over O-rings are done.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise durchgeführt werden, um die Schwingungen eines ein Schubgliederband oder eine Kette aufweisenden Umschlingungsvariators zu vermessen. Hierbei kann die Geschwindigkeit des Schubgliederbandes oder der Kette durch Zählen der einzelnen Schubglieder bzw. Elemente pro Zeiteinheit ermittelt werden. Es ist auch möglich, durch die Durchführung des Verfahrens anhand der Auswertung des Abstandssignals Elementlücken zu erkennen.The inventive method can be done, for example be to the vibrations of a thrust belt or a Chain having Umschlingungsvariators to measure. in this connection can speed the thrust belt or chain through counting determined the individual push elements or elements per unit time become. It is also possible, through the implementation of the method based on the evaluation of the distance signal element gaps detect.

Durch die erfindungsgemäße Konzeption können Messungen von Bewegungen von Bauteilen bei laufendem Getriebe durchgeführt werden. Insbesondere kann das Verfahren durchgeführt werden, um im Rahmen der Qualitätskontrolle an einem Endprüfstand der Fertigungslinie des Getriebes das Schwingungsverhalten verschiedener Getriebebauteile zu ermitteln.By the conception according to the invention can be measurements Movements of components are carried out while the gearbox is running. In particular, the procedure can be carried out in the context of quality control at a final test bench the production line of the transmission, the vibration behavior of various To determine transmission components.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert.The The invention will be explained in more detail below by way of example with reference to the attached figures.

Es stellen dar:It represent:

1 eine schematische Schnittansicht der Primärseite eines Umschlingungsvariators und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche zum Erfassen der radialen Auslenkung des Schubgliederbandes an den Ringpaketen verwendet wird und 1 a schematic sectional view of the primary side of a Umschlingungsvariators and a device according to the invention, which is used for detecting the radial deflection of the push belt on the ring packages and

2 eine schematische Ansicht der Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vermessung des Schubgliederbandes, insbesondere zur Erfassung von Schubgliederbandgeschwindigkeit und Elementlücken. 2 a schematic view of the arrangement of a device according to the invention for measuring the thrust belt, in particular for detecting Schubgliederbandgeschwindigkeit and element gaps.

Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf 1 umfasst die Vorrichtung 1 zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen eine Laserquelle 2 und ein sich von der Laserquelle bis kurz vor dem Bauteil, dessen Bewegung erfasst werden soll, erstreckendes Rohr 3, in dem der Laserstrahl ausgehend von der Laserquelle 2 geführt wird. Wie aus 1 ersichtlich, weist das Rohr 3 an dem der Laserquelle 2 zugewandten Ende einen Anschluss 4 für eine Druckluftleitung auf, so dass vermieden wird, dass Ölnebel oder Öltropfen von den sich in Bewegung befindenden Bauteilen in das Rohr 3 gelangen können. Zum Messen des Abstandes des Bauteils, dessen Bewegung erfasst werden soll, zur Laserquelle ist ein Laserwegaufnehmer 5 vorgesehen. Die Messung kann beispielsweise mittels Triangulation erfolgen, wobei ein Abstandssignal zu dem Bauteil generiert wird.According to the invention and referring to 1 For example, the apparatus 1 for detecting and measuring movements of transmission components comprises a laser source 2 and a pipe extending from the laser source to just before the component whose movement is to be detected 3 in which the laser beam originates from the laser source 2 to be led. How out 1 As can be seen, the tube points 3 at the laser source 2 facing end a connection 4 for a compressed air line, so that oil mist or oil drops from the moving parts in the pipe are avoided 3 can reach. To measure the distance of the component whose movement is to be detected to the laser source is a Laserwegaufnehmer 5 intended. The measurement can be done for example by means of triangulation, wherein a distance signal is generated to the component.

In 1 ist die Vermessung eines Schubgliederbandes 6 eines Umschlingungsvariators in radialer Richtung gezeigt, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 an der Primärseite des Variators angeordnet ist. In der 1 ist die axial verstellbare Scheibe mit 7 und die axial feststehende Scheibe mit 8 bezeichnet. Das Rohr 3 der Vorrichtung 1 ist durch eine Bohrung 9 im Getriebegehäuse 10 geführt, wobei die Abdichtung zum Getriebegehäuse 10 über O-Ringe 11 erfolgt. Durch die gezeigte Anordnung können Abweichungen in der radialen Auslenkung des Schubgliederbandes erfasst werden.In 1 is the measurement of a thrust belt 6 a Umschlingungsvariators shown in the radial direction, wherein the device 1 according to the invention is arranged on the primary side of the variator. In the 1 is the axially adjustable disc with 7 and the axially fixed disc with 8th designated. The pipe 3 the device 1 is through a hole 9 in the gearbox 10 guided, with the seal to the gearbox 10 about O-rings 11 he follows. By the arrangement shown deviations in the radial deflection of the push belt can be detected.

Eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des Verfahrens zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen bei laufenden Getriebe ist Gegenstand der 2. Hierbei ist zur Erfassung von Schubgliederbandgeschwindigkeit und Elementlücken das Rohr 3 derart angeordnet, dass die Bewegungsrichtung des Schubgliederbandes 6 im Wesentlichen unter einem Winkel von 90° zum Rohr 3 erfolgt. Durch eine geeigne- te Auswertung des Abstandssignals zu den einzelnen Elementen 12 des Schubgliederbandes 6 kann dessen Geschwindigkeit ermittelt werden. Des weiteren können Lücken 13 im Schubgliederband 6 durch die Auswerung des Abstandssignals erfasst werden.Another application of the device according to the invention or of the method for detecting and measuring movements of transmission components in a running gearbox is the subject of 2 , In this case, the tube is for detecting thrust member belt speed and element gaps 3 arranged such that the direction of movement of the push belt 6 essentially at an angle of 90 ° to the pipe 3 he follows. By a suitable evaluation of the distance signal to the individual elements 12 of the thrust belt 6 its speed can be determined. Furthermore, there may be gaps 13 in the push belt 6 be detected by the evaluation of the distance signal.

Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne der Vorrichtung, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.Of course, too any constructive training, especially any spatial Arrangement of the components of the device according to the invention in itself and to each other and as far as technically reasonable, under the scope of protection the present claims, without affecting the device as stated in the claims, even if these trainings are not explicitly in the figures or in the description are shown.

11
Vorrichtung zum Erfassen und Messencontraption for recording and measuring
von Bewegungen von Getriebebauteilenfrom Movements of transmission components
22
Laserquellelaser source
33
Rohrpipe
44
Anschluss für eine Druckluftleitungconnection for one Compressed air line
5.5th
LaserwegaufnehmerLaserwegaufnehmer
66
SchubgliederbandThrust belt
77
axial verstellbare Scheibeaxial adjustable disc
88th
axial feststehende Scheibeaxial fixed disc
99
Bohrungdrilling
1010
Getriebegehäusegearbox
1111
O-RingO-ring
1212
Elemente des Schubgliederbandeselements of the thrust belt
1313
Lückegap

Claims (7)

Verfahren zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen der Getriebebauteile über einen Laserstrahl erfasst werden, der auf eine Oberfläche der Bauteile trifft, wobei der Abstand der Laserquelle (2) zum Bauteil gemessen wird und wobei der Laserstrahl ausgehend von der Laserquelle (2) bis kurz vor der Oberfläche, auf die der Laserstrahl gerichtet ist, in einem Rohr (3) geführt wird, um Ölnebel und Öltropfen abzuschotten.Method for detecting and measuring movements of transmission components during operation of the transmission, characterized in that the movements of the transmission components are detected via a laser beam which impinges on a surface of the components, wherein the distance of the laser source ( 2 ) is measured to the component and wherein the laser beam from the laser source ( 2 ) to just before the surface, on which the laser beam is directed, in a tube ( 3 ) to seal off oil mist and oil droplets. Verfahren zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) ausgehend von der Laserquelle (2) mit Druckluft versorgt wird, derart, dass vermieden wird, dass Ölnebel oder Öltropfen von den sich in Bewegung befindenden Bauteilen in das Rohr (3) gelangen können.Method for detecting and measuring movements of transmission components during operation of the transmission according to claim 1, characterized in that the pipe ( 3 ) starting from the laser source ( 2 ) is supplied with compressed air, in such a way that it is avoided that oil mist or oil drops from the moving parts in the pipe ( 3 ) can get. Verfahren zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über eine geeignete Auswertung des Abstandssignals zu einem Bauteil dessen Geschwindigkeit gemessen wird.Method for detecting and measuring movements of transmission components during the operation of the transmission according to claim 1 or 2, characterized in that that over a suitable evaluation of the distance signal to a component of it Speed is measured. Verfahren zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Schubgliederband (6) oder einer Kette eines Variators eines Umschlingungsgetriebes die Geschwindigkeit des Schubgliederbandes (6) oder der Kette durch Zählen der einzelnen Schubglieder bzw. Elemente (12) pro Zeiteinheit ermittelt wird, wobei anhand der Auswertung des Abstandssignals Elementlücken erkannt werden.Method for detecting and measuring Be Movements of transmission components during operation of the transmission according to claim 1, 2 or 3, characterized in that in a push belt ( 6 ) or a chain of a variator of a belt transmission, the speed of the thrust belt ( 6 ) or the chain by counting the individual thrust members or elements ( 12 ) is determined per unit time, wherein element gaps are detected on the basis of the evaluation of the distance signal. Vorrichtung zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Laserquelle (2), einen Laserwegaufnehmer (5) und ein sich von der Laserquelle (2) bis kurz vor dem Bauteil, dessen Bewegung erfasst werden soll, erstreckendes Rohr (3) umfasst, in dem der Laserstrahl ausgehend von der Laserquelle (2) geführt wird.Device for detecting and measuring movements of transmission components during operation of the transmission, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a laser source ( 2 ), a laser path sensor ( 5 ) and from the laser source ( 2 ) extending until just before the component whose movement is to be detected, extending pipe ( 3 ), in which the laser beam is emitted from the laser source ( 2 ) to be led. Vorrichtung zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) an dem der Laserquelle (2) zugewandten Ende einen Anschluss (4) für eine Druckluftleitung aufweist, so dass durch Druckluftversorgung vermieden wird, dass Ölnebel oder Öltropfen von den sich in Bewegung befindenden Bauteilen in das Rohr (3) gelangen können.Device for detecting and measuring movements of transmission components during operation of the transmission according to claim 5, characterized in that the pipe ( 3 ) at the laser source ( 2 ) end facing a port ( 4 ) for a compressed air line, so that compressed air supply prevents oil mist or drops of oil from moving parts in the pipe ( 3 ) can get. Vorrichtung zum Erfassen und Messen von Bewegungen von Getriebebauteilen während des Betriebs des Getriebes nach Anspruche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) durch eine Bohrung (9) im Getriebegehäuse (10) führbar ist, wobei die Abdichtung zum Getriebegehäuse (10) über O-Ringe (11) erfolgt.Device for detecting and measuring movements of transmission components during operation of the transmission according to claim 5 or 6, characterized in that the pipe ( 3 ) through a hole ( 9 ) in the transmission housing ( 10 ) is feasible, with the seal to the transmission housing ( 10 ) via O-rings ( 11 ) he follows.
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