DE102010005675A1

DE102010005675A1 - Messsystem und Verfahren zur Vermessung von Lagerringen von Wälzlagern und Verwendung des Messsystems

Info

Publication number: DE102010005675A1
Application number: DE201010005675
Authority: DE
Inventors: Norbert 97422 Felis
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2011-07-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Messsystem (1) und ein Verfahren zur Vermessung von Lagerringen (7) von Wälzlagern (8). Das Messsystem (1) umfasst mindestens ein Messgerät (2) mit wenigstens einer Messanordnung (20) sowie eine Datenverarbeitungsanlage (12). Die Messanordnung (20) umfasst eine Messhülse (30), einen Messkegel (40) und Messkugeln (50). Messhülse (30) und Messkegel (40) sind gegeneinander verschiebbar, wodurch die Messkugeln (50) an eine Laufbahnfläche (11) eines Lagerringes (7) anlegbar sind. Da der Konuswinkel (41) des Messkegels (40) dem Druckwinkel (10) des Wälzlagers (8) im Wesentlichen entspricht, liegen die Messkugeln (50) in einer Laufbahnrille (101) an. Eine zuverlässige Bestimmung von Lagerkennkomponenten (91, 92) aus der Größe der Verschiebungen von Messhülse (30) und Messkegel (40) ist somit möglich. Messsystem (1) und Messverfahren können beispielsweise zur Überwachung der Fertigung von Lagerringen eingesetzt werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Messsystem zur Vermessung von Lagerringen von Wälzlagern und ein Verfahren zur Vermessung von Lagerringen von Wälzlagern unter Verwendung des Messsystems. Insbesondere werden aus ermittelten Messwerten Lagerkennkomponenten durch eine Datenverarbeitungsanlage bestimmt.
Hintergrund der Erfindung
Die Patentschrift AT 351 779 offenbart eine Vorrichtung zum Messen der Profilradien von Wälzlager-Lagerringen mit einer eine Profilsehne bildenden Stützscheibe und einem aus dieser zentral vorragenden, die zugehörige Pfeilhöhe des Profils bestimmenden, gefederten Fühler, dessen Stellung über einen Hebel auf ein Anzeigeinstrument übertragen wird. Mit einer Messvorrichtung nach dem Stand der Technik wird die Messung nicht direkt an den Kontaktflächen durchgeführt, insbesondere wird bei einem Wälzlager nicht im Druckwinkel gemessen. Dies vermindert die Zuverlässigkeit der Messung.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Messsystem zur Vermessung von Lagerringen von Wälzlagern zu schaffen, mit dem eine zuverlässige Direktmessung an den Kontaktflächen, insbesondere also im Druckwinkel von Wälzlagern, möglich ist.
Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, nach dem eine zuverlässige Direktmessung an den Kontaktflächen, insbesondere also im Druckwinkel von Wälzlagern, durchführbar ist.
Die obigen Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst, sowie durch ein Verfahren, dass durch die Merkmale des Anspruchs 8 gekennzeichnet ist.
Die direkte Messung an den Kontaktflächen macht die Messung unabhängig von der Gestaltung eines Lagerrings abseits der Kontaktflächen. Außerdem werden Fertigungstoleranzen erweitert; insbesondere bietet sich die Möglichkeit, Lagerringe gemäß des Messergebniswertes automatisch für eine Zusammenpaarung zu sortieren. So kann der Ausschuss vermindert werden, was zu einer Kostensenkung beiträgt. Durch die zuverlässige, direkte Messung an den Kontaktflächen eignen sich das erfindungsgemäße Messsystem und das erfindungsgemäße Messverfahren auch besonders zur Überwachung der Fertigung und zur Qualitätssicherung. So ist eine Qualitätserhöhung möglich.
Das erfindungsgemäße Messsystem zur Vermessung von Lagerringen von Wälzlagern umfasst mindestens ein Messgerät, bei dem es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um ein Innenringmessgerät zur Vermessung eines Innenrings eines Wälzlagers oder um ein Außenringmessgerät zur Vermessung eines Außenrings eines Wälzlagers handeln kann; vorteilhaft umfasst das Messsystem sowohl ein Innenringmessgerät als auch ein Außenringmessgerät. Erfindungsgemäß verfügt jedes Messgerät über mindestens eine Messanordnung, welche eine Messhülse, einen der Messhülse zugeordneten und konzentrisch zu ihr angeordneten Messkegel und mindestens drei an der Messhülse angebrachte Messkugeln umfasst. Die Messhülse einer jeden Messanordnung ist dabei relativ zu dem Messkegel der jeweiligen Messanordnung entlang einer Messrichtung verschiebbar. Ferner ist in jedem Messgerät wenigstens eine Messanordnung als eine Gesamtheit relativ zu einem Messgerätständer entlang der Messrichtung verschiebbar. Außerdem umfasst das Messsystem eine Datenverarbeitungsanlage. Die Direktmessung in einem Druckwinkel eines zu vermessenden Wälzlagers wird gemäß der Erfindung vorteilhaft dadurch ermöglicht, dass ein Konuswinkel eines jeweiligen Messkegels im Wesentlichen gleich dem jeweiligen Druckwinkel des Wälzlagers ist; unter dem Druckwinkel eines Wälzlagers wird der Winkel zwischen der Richtung einer auf das Lager ausgeübten Druckkraft und der Ebene (senkrecht zur Drehachse) des Wälzlagers verstanden. Der Konuswinkel kann vom Druckwinkel des Wälzlagers abweichen, denn eine solche Abweichung kann bei bekanntem Laufbahnrillenradius rechnerisch berücksichtigt werden; vorteilhaft und bevorzugt ist der Konuswinkel jedoch im Wesentlichen gleich dem Druckwinkel. Da eine Konusfläche jedes Messkegels auf einer der ihm zugeordneten Messhülse zugewandten Seite des jeweiligen Messkegels ausgebildet ist, sind die an der jeweiligen Messanordnung angebrachten Messkugeln durch Verschieben von Messhülse und/oder Messkegel zuverlässig und im Wesentlichen unter dem jeweiligen Druckwinkel an eine Kontaktfläche eines jeweils zu vermessenden Lagerringes anlegbar.
Umfasst das Messsystem ein Innenringmessgerät, so verfügt dieses bevorzugt über einen Messgerätständer und eine relativ zu diesem in einer Messrichtung verschiebbare Messanordnung, wobei der Messkegel der Messanordnung die Messhülse der Messanordnung radial umgreift. Ein Außenringmessgerät des Messsystems umfasst vorteilhaft einen Messgerätständer, eine erste Messanordnung und eine zweite Messanordnung, wobei für jede Messanordnung die jeweilige Messhülse den jeweiligen Messkegel radial umgreift. Die erste und die zweite Messanordnung liegen sich in dieser Ausprägung der Erfindung in einer Messrichtung gegenüber; die erste Messanordnung ist relativ zum Messgerätständer in der Messrichtung verschiebbar, während der Messkegel der zweiten Messanordnung fest mit dem Messgerätständer verbunden ist und so eine Referenzposition definiert. In der zweiten Messanordnung ist in dieser Ausführungsform somit lediglich die Messhülse gegen den Messkegel verschiebbar.
In einer anderen Ausführungsform umfasst wenigstens ein Messgerät des Messsystems mindestens eine erste und eine zweite Messanordnung, wobei zumindest die erste und die zweite Messanordnung derart konzentrisch zueinander angeordnet sind, dass die erste Messanordnung die zweite Messanordnung radial umgreift.
In den unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung kann eine relativ zum Messgerätständer in der Messrichtung verschiebbare Messanordnung beispielsweise so ausgebildet sein, dass der Messkegel antreibbar ist. Durch Antrieb des Messkegels sind die an der Messhülse angebrachten Messkugeln zuverlässig und im Wesentlichen unter dem jeweiligen Druckwinkel an eine Kontaktfläche eines jeweils zu vermessenden Lagerringes anlegbar; die Messhülse selbst ist dabei beispielsweise über Feder- oder Gasdruck entsprechend positionierbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vermessung der Lagerringe von Wälzlagern unter Verwendung eines Messsystems, das mindestens ein Messgerät mit wenigstens einer Messanordnung aus einer Messhülse, einem Messkegel sowie mindestens drei an der Messhülse angebrachten Kugeln und eine Datenverarbeitungsanlage umfasst, verläuft nach folgenden Schritten:
Ein jeweils für die Vermessung eines Lagerringes eines Wälzlagers vorgesehenes Messgerät des Messsystems wird an den zu vermessenden Lagerring angelegt. Für mindestens eine Messanordnung des jeweiligen Messgeräts werden die Messhülse und der Messkegel der Messanordnung aus einer jeweiligen Nulllage derart verschoben, dass die Messkugeln an einer Laufbahnfläche des zu vermessenden Lagerrings anliegen. Für die Messanordnung wird ein erster Messwert als die Größe der Verschiebung der Messhülse aus ihrer Nulllage und ein zweiter Messwert als die Größe der Verschiebung des Messkegels aus seiner Nulllage bestimmt.
Zur Ermittlung der Größe der Verschiebung der Messhülse und des Messkegels werden Verfahren benutzt, welche dem Fachmann geläufig sind. Ist hierbei eine Messanordnung so ausgeführt, dass der Messkegel nicht verschiebbar ist, so ist die Größe der Verschiebung mit Null zu bewerten. Die für die Messanordnung bestimmten Messwerte werden in die Datenverarbeitungsanlage eingegeben. Die Eingabe kann durch Ablesen der Messwerte von einem Anzeigegerät durch eine Bedienperson und nachfolgende Verwendung eines Eingabemittels, zum Beispiel einer Tastatur, erfolgen, oder es können anderweitige, dem Fachmann geläufige Verfahren angewandt werden, welche automatisiert die Messwerte der Datenverarbeitungsanlage zuführen. Die Datenverarbeitungsanlage berechnet nach einem in ihr gespeicherten Programm zu der Messanordnung eine erste Lagerkennkomponente und eine zweite Lagerkennkomponente aus den in die Datenverarbeitungsanlage eingegebenen Messwerten und aus in der Datenverarbeitungsanlage gespeicherten Kennwerten der jeweiligen Messanordnung. Die Berechnung in der Datenverarbeitungsanlage stützt sich auf geometrische Beziehungen zwischen Bestandteilen der Messanordnung.
Aus der mit dem Verfahren ermittelten ersten Lagerkennkomponente bestimmt sich in einer Ausprägung der Erfindung ein axialer Abstand zweier Laufbahnrillen eines Lagerrings; in einer anderen Ausprägung der Erfindung bestimmt sich aus der ersten Lagerkennkomponente ein axialer Abstand einer Laufbahnrille von einer Anstoßfläche eines Lagerrings. Aus der mit dem Verfahren ermittelten zweiten Lagerkennkomponente bestimmt sich in bevorzugten Ausprägungen der Erfindung ein Radius einer Laufbahnrille des Lagerrings.
Die Kennwerte der jeweiligen Messanordnung umfassen in einer bevorzugten Ausprägung sowohl Nennabmessungen der jeweiligen Messanordnung als auch Korrekturwerte für die jeweilige Messanordnung. Vorteilhaft werden die Korrekturwerte nach einem Verfahren bestimmt und der Datenverarbeitungsanlage zugeführt, welches bis auf den Schritt zur Berechnung der Lagerkennkomponenten analog zu dem Verfahren zur Bestimmung der Lagerkennkomponenten verläuft. An die Stelle der Messwerte treten dabei die Korrekturwerte und die Messkugeln werden dabei durch Verschieben von Messhülse und Messkegel der jeweiligen Messanordnung nicht an eine Laufbahnfläche eines zu vermessenden Lagerrings angelegt, sondern an einen Referenzmaßkörper.
Ausprägungen des erfindungsgemäßen Messsystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens können beispielsweise zur Überwachung der Fertigung von Lagerringen eingesetzt werden. Hierbei ist es auch möglich, statt der Überprüfung, ob mittels der Datenverarbeitungsanlage aus den Messwerten und Kennwerten berechnete Lagerkennkomponenten innerhalb eines Toleranzbereiches für die Lagerkennkomponenten liegen, aus dem Toleranzbereich für die Lagerkennkomponenten und den Kennwerten mittels der Datenverarbeitungsanlage einen Toleranzbereich für die Messwerte zu berechnen, und zu überprüfen, ob die Messwerte im Toleranzbereich für die Messwerte liegen. In einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausprägungen ist es ausreichend, für jede Messanordnung nur den jeweiligen zweiten Messwert, also die Verschiebung des jeweiligen Messkegels, beständig zu überprüfen, da der Messkegel dabei zur Fixierung der Kugeln in den Laufbahnen unter dem Druckwinkel für beide Komponenten dient.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und deren Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern.
1 zeigt eine Messanordnung und Messgrößen.
2 zeigt eine Ausprägung des Messsystems mit einem Außenringmessgerät, das an einen Referenzmaßkörper angelegt ist.
3 zeigt eine Ausprägung des Messsystems mit einem Innenringmessgerät, das an einen Referenzmaßkörper angelegt ist.
4 zeigt eine Ausprägung des Messsystems mit einem Außenringmessgerät, das an den Außenring eines zweireihigen Schrägkugellagers angelegt ist.
5 zeigt eine Ausprägung des Messsystems mit einem Innenringmessgerät, das an den Innenring eines zweireihigen Schrägkugellagers angelegt ist.
6 zeigt ein Messgerät mit zwei konzentrisch angeordneten Messanordnungen.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
1 zeigt eine Messanordnung 20, welche eine Messhülse 30, einen Messkegel 40 und wenigstens drei Messkugeln 50 umfasst. Die Messanordnung 20 ist in einer Messrichtung 60 verschiebbar, die Messhülse 30 ist relativ zum Messkegel 40 in der Messrichtung 60 verschiebbar. In der dargestellten Ausführungsform sind die Messkugeln 50 durch Messkugelhalter 51 an der Messhülse 30 derart angebracht, dass die Messkugeln 50 um ihren jeweiligen Kugelmittelpunkt drehbar sind. Ferner sind in dieser Ausführungsform die Messkugeln 50 innerhalb eines Bereiches, welcher durch den Messbereich, für welchen die Messanordnung 20 vorgesehen ist, bestimmt ist, gegen die Messkugelhalter 51 verschiebbar. Ein Konuswinkel 41 des Messkegels 40 entspricht im Wesentlichen einem Druckwinkel 10 eines zu vermessenden Wälzlagers 8, von dem hier nur schematisch eine Laufbahnfläche 11 angedeutet ist. Unter dem Druckwinkel 10 wird hier der Winkel zwischen der Richtung einer auf die Laufbahnfläche ausgeübten Druckkraft D und der Ebene (senkrecht zur Achse) des Wälzlagers, hier durch die Linie R repräsentiert, verstanden. Erfindungsgemäß ist eine Konusfläche 42 auf einer der Messhülse 30 zugewandten Seite 43 des Messkegels 40 ausgebildet. Die Messhülse 30 ist so aus einer Nulllage 70 und der Messkegel 40 so aus einer Nulllage 71 verschoben, dass die Messkugeln 50 unter dem Druckwinkel 10 an die Laufbahnfläche 11 angelegt sind. Die Größe der Verschiebung der Messhülse 30 aus ihrer Nulllage 70 gibt einen ersten Messwert 80, die Größe der Verschiebung des Messkegels 40 aus seiner Nulllage 71 gibt einen zweiten Messwert 81. Mittels einer Datenverarbeitungsanlage 12 wird aus den Messwerten 80, 81 und aus Kennwerten 82 der Messanordnung 20, welche Nennabmessungen 83 der Messanordnung 20 und Korrekturwerte 84 für die Messanordnung 20 umfassen, eine erste Lagerkennkomponente 91 und eine zweite Lagerkennkomponente 92 berechnet.
2 zeigt eine Ausprägung des erfindungsgemäßen Messsystems 1 mit einem Außenringmessgerät 4. Das Außenringmessgerät 4 umfasst eine erste Messanordnung 21 und eine zweite Messanordnung 22, welche sich in einer Messrichtung 60 gegenüberliegen. Die Messhülse 30 der ersten Messanordnung 21 umgreift den Messkegel 40 der ersten Messanordnung 21 radial. Die Messhülse 30 der zweiten Messanordnung 22 umgreift den Messkegel 40 der zweiten Messanordnung 22 radial. Die erste Messanordnung 21 ist gegenüber einem Messgerätständer 9 in der Messrichtung 60 verschiebbar, der Messkegel 40 der zweiten Messanordnung 22 ist am Messgerätständer 9 fixiert. Die Messhülse 30 der zweiten Messanordnung ist gegenüber dem Messkegel 40 der zweiten Messanordnung 22 in der Messrichtung 60 verschiebbar. Die Messhülse 30 der ersten Messanordnung 21, der Messkegel 40 der ersten Messanordnung 21 und die Messhülse 30 der zweiten Messanordnung 22 sind aus ihren jeweiligen Nulllagen 70, 71, 72 verschoben dargestellt. In der Abbildung dient die Verschiebung dem Anlegen der Messkugeln an einen Referenzmaßkörper 13. Die Größe der dazu erforderlichen Verschiebung der Messhülse 30 der ersten Messanordnung aus ihrer Nulllage 70 ist ein erster Korrekturwert 85 für die erste Messanordnung 21, die Größe der dazu erforderlichen Verschiebung des Messkegels 40 der ersten Messanordnung 21 aus seiner Nulllage 71 ist ein zweiter Korrekturwert 86 für die erste Messanordnung 21 und die Größe der dazu erforderlichen Verschiebung der Messhülse 30 der zweiten Messanordnung 22 aus ihrer Nulllage 72 ist ein erster Korrekturwert 87 für die zweite Messanordnung 22. Die Messkugeln 50 sind durch Messkugelhalter 51 an den Messhülsen 30 angebracht, wie zur 1 beschrieben. Die Messkugelhalter 51 mit den Messkugeln 50 sind um eine durch die Linie 105 dargestellte Mittelachse des Außenringmessgeräts 4 gegen die Messhülsen 30 drehbar. Die Korrekturwerte 85, 86, und 87 werden im erfindungsgemäßen Verfahren in die Datenverarbeitungsanlage 12 eingegeben.
3 zeigt eine Ausprägung des erfindungsgemäßen Messsystems 1 mit einem Innenringmessgerät 3. Eine Messanordnung 20 ist gegen einen Messgerätständer 9 in einer Messrichtung 60 verschiebbar. Die Messanordnung 20 umfasst einen Messkegel 40 und eine Messhülse 30, wobei der Messkegel 40 die Messhülse 30 radial umgreift. Die Messhülse 30 und der Messkegel 40 sind aus einer jeweiligen Nulllage 70, 71 verschoben dargestellt. In der Abbildung dient die Verschiebung von Messhülse 30 und Messkegel 40 dem Anlegen der Messkugeln 50 an einen Referenzmaßkörper 13. Die Größe der dazu erforderlichen Verschiebung der Messhülse 30 aus ihrer Nulllage 70 ist ein erster Korrekturwert 85 für die Messanordnung 20, die Größe der dazu erforderlichen Verschiebung des Messkegels 40 aus seiner Nulllage 71 ist ein zweiter Korrekturwert 86 für die Messanordnung 20. Die Messkugeln 50 sind durch Messkugelhalter 51 an der Messhülse 30 angebracht, wie zur 1 beschrieben. Die Messkugelhalter 51 mit den Messkugeln 50 sind um eine durch die Linie 105 dargestellte Mittelachse des Innenringmessgeräts 3 gegen die Messhülse 30 drehbar. Der erste Korrekturwert 85 und der zweite Korrekturwert 86 werden im erfindungsgemäßen Verfahren in die Datenverarbeitungsanlage 12 eingegeben.
4 zeigt eine Ausprägung des erfindungsgemäßen Messsystems 1 mit einem Außenringmessgerät 4 wie in 2, wo bereits der prinzipielle Aufbau beschrieben ist. In dieser Abbildung ist ein Lagerring 7, bei dem es sich um einen Außenring 6 eines zweireihigen Schrägkugellagers handelt, in das Außenringmessgerät 4 eingelegt. Durch Verschiebung in einer Messrichtung 60 der Messhülse 30 der ersten Messanordnung 21 aus ihrer Nulllage 70, des Messkegels 40 der ersten Messanordnung 21 aus seiner Nulllage 71 und der Messhülse 30 der zweiten Messanordnung 22 aus ihrer Nulllage 70 werden die Messkugeln 50 an die Laufbahnflächen 11 angelegt. Da der Konuswinkel 41 des Messkegels 40 einem Druckwinkel 10 (hier nicht gezeigt, siehe 1) des Schrägkugellagers im Wesentlichen entspricht, liegen die Messkugeln 50 der ersten Messanordnung 21 in einer ersten Laufbahnrille 101 und die Messkugeln 50 der zweiten Messanordnung 22 in einer zweiten Laufbahnrille 102 des Außenringes 6 an. Aus der Größe der Verschiebungen von Messhülsen 30 und Messkegeln 40 aus den jeweiligen Nulllagen 70, 71 ergibt sich ein erster Messwert 80, ein zweiter Messwert 81 und ein dritter Messwert 88. Aus diesen Messwerten 80, 81, 88, Nennabmessungen 83 des Außenringmessgeräts 4, und Korrekturwerten 84 für das Außenringmessgerät 4 werden durch eine Datenverarbeitungsanlage 12 eine erste 91 und eine zweite 92 Lagerkennkomponente (siehe 1) ermittelt. Im Falle des dargestellten Außenringmessgeräts bestimmt die zweite Lagerkennkomponente 92 der ersten Messanordnung 21 einen Radius 100 der ersten Laufbahnrille 101 und die zweite Lagerkennkomponente 92 der zweiten Messanordnung 22 einen Radius 107 der zweiten Laufbahnrille 102. Aus den ersten Lagerkennkomponenten 91 der ersten 21 und zweiten 22 Messanordnung bestimmt sich ein axialer Abstand 103 der ersten Laufbahnrille 101 von der zweiten Laufbahnrille 102. Die Radien 100 und 107 sind die Abstände der jeweiligen Laufbahnrillen 101 und 102 von der Mittelachse 105 des Außenringmessgeräts 4.
5 zeigt eine Ausprägung des erfindungsgemäßen Messsystems 1 mit einem Innenringmessgerät 3 wie in 3, wo bereits der prinzipielle Aufbau beschrieben ist. In dieser Abbildung ist ein Lagerring 7, bei dem es sich um einen Innenring 5 eines zweireihigen Schrägkugellagers handelt, in das Innenringmessgerät 3 eingelegt. Durch Verschieben in einer Messrichtung 60 der Messhülse 30 aus ihrer Nulllage 70 und des Messkegels 40 aus seiner Nulllage 71 sind die Messkugeln 50 an die Laufbahnfläche 11 des Innenrings 5 angelegt. Da der Konuswinkel 41 des Messkegels 40 einem Druckwinkel 10 (hier nicht gezeigt, siehe 1) des Schrägkugellagers im Wesentlichen entspricht, liegen die Messkugeln 50 in einer Laufbahnrille 101 an der Laufbahnfläche 11 an. Die Größe der Verschiebung der Messhülse 30 aus ihrer Nulllage 70 gibt einen ersten Messwert 80, die Größe der Verschiebung des Messkegels 40 aus seiner Nulllage 71 ergibt einen zweiten Messwert 81. Zusammen mit Nennabmessungen 83 des Innenringmessgeräts 3 und mit Korrekturwerten 84 für das Innenringmessgerät 3 wird aus den Messwerten 80, 81 mit einer Datenverarbeitungsanlage 12 eine erste Lagerkennkomponente 91 (siehe 1) und eine zweite Lagerkennkomponente 92 (siehe 1) ermittelt. Im Falle des dargestellten Innenringmessgeräts 3 bestimmt die zweite Lagerkennkomponente 92 einen Radius 100 der Laufbahnrille 101, und die erste Lagerkennkomponente 91 einen axialen Abstand 106 der Laufbahnrille 101 von einer Anstoßfläche 104 des Innenrings 5. Der Radius 100 ist der Abstand der Laufbahnrille 101 von der Mittelachse 105 des Innenringmessgeräts 3.
6 zeigt ein Messgerät 2 mit einer ersten Messanordnung 21 und einer zweiten Messanordnung 22, welche konzentrisch zueinander angeordnet sind und wobei die erste Messanordnung 21 die zweite Messanordnung 22 radial umgreift. Jede Messanordnung 21, 22 umfasst eine Messhülse 30, einen Messkegel 40 und Messkugeln 50. Die zweite Messanordnung 22 ist gegen einen Messgerätständer 9 in einer Messrichtung 60 verschiebbar. Die erste Messanordnung 21 ist gegen die zweite Messanordnung 22 in der Messrichtung 60 verschiebbar.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Es ist für einen Fachmann jedoch selbstverständlich, dass konstruktive Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

AT 351779 [0002]

Claims

Messsystem (1) zur Vermessung von Lagerringen (7) von Wälzlagern (8), welches mindestens ein Messgerät (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Messgerät (2) mindestens eine Messanordnung (20) aus einer Messhülse (30), einem der Messhülse (30) zugeordneten und konzentrisch zu ihr angeordneten Messkegel (40) und mindestens drei an der Messhülse (30) angebrachten Messkugeln (50) umfasst, dass jede Messhülse (30) relativ zu dem ihr zugeordneten Messkegel (40) entlang einer Messrichtung (60) verschiebbar ist, dass in jedem Messgerät (2) wenigstens eine Messanordnung (20) relativ zu einem Messgerätständer (9) entlang der Messrichtung (60) verschiebbar ist, und dass das Messsystem (1) eine Datenverarbeitungsanlage (12) umfasst.
Messsystem (1) nach Anspruch 1, wobei ein Konuswinkel (41) jedes Messkegels (40) im Wesentlichen gleich einem Druckwinkel (10) eines jeweils zu vermessenden Wälzlagers (8) ist, und eine Konusfläche (42) jedes Messkegels (40) auf einer der ihm zugeordneten Messhülse (30) zugewandten Seite (43) des jeweiligen Messkegels (40) ausgebildet ist.
Messsystem (1) nach Anspruch 2, wobei das Messsystem (1) ein Innenringmessgerät (3), welches zur Vermessung eines Innenrings (5) eines Wälzlagers (8) vorgesehen ist, und ein Außenringmessgerät (4), welches zur Vermessung eines Außenrings (6) eines Wälzlagers (8) vorgesehen ist, umfasst.
Messsystem (1) nach Anspruch 3, wobei das Innenringmessgerät (3) einen Messgerätständer (9) und eine relativ zu diesem in einer Messrichtung (60) verschiebbare Messanordnung (20) umfasst, wobei der Messkegel (40) der Messanordnung (20) die Messhülse (30) der Messanordnung (20) radial umgreift.
Messsystem (1) nach Anspruch 3, wobei das Außenringmessgerät (4) einen Messgerätständer (9), eine erste Messanordnung (21) und eine zweite Messanordnung (22) umfasst, wobei für jede Messanordnung (21,22) die jeweilige Messhülse (30) den jeweiligen Messkegel (40) radial umgreift, wobei sich die erste (21) und die zweite (22) Messanordnung in einer Messrichtung (60) gegenüberliegen, die erste Messanordnung (21) relativ zum Messgerätständer (9) in der Messrichtung (60) verschiebbar ist, und der Messkegel (40) der zweiten Messanordnung (22) fest mit dem Messgerätständer (9) verbunden ist.
Messsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens ein Messgerät (2) mindestens eine erste (21) und eine zweite (22) Messanordnung umfasst, wobei zumindest die erste (21) und die zweite (22) Messanordnung derart konzentrisch zueinander angeordnet sind, dass die erste Messanordnung (21) die zweite Messanordnung (22) radial umgreift.
Verwendung des Messsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Kontrolle der Qualität von hergestellten Lagerringen für Wälzlager in einer Fertigungsanlage hierfür.
Verfahren zur Vermessung von Lagerringen (7) von Wälzlagern (8) mit einem Messsystem (1), das wenigstens ein Messgerät (2) mit mindestens einer Messanordnung (20) aus einer Messhülse (30), einem Messkegel (40) sowie mindestens drei an der Messhülse (30) angebrachten Messkugeln (50) und eine Datenverarbeitungsanlage (12) umfasst, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: 8.1. Verschieben von Messhülse (30) und Messkegel (40) der mindestens einen Messanordnung (20) des wenigstens einen Messgeräts (2) aus einer jeweiligen Nulllage (70, 71), so dass die Messkugeln (50) an einer Laufbahnfläche (11) eines jeweils zu vermessenden Lagerrings (7) eines Wälzlagers (8) anliegen; 8.2. Bestimmen eines ersten Messwerts (80) zu der Messanordnung (20) als die Größe der Verschiebung der Messhülse (30) aus ihrer Nulllage (70), und eines zweiten Messwerts (81) zu der Messanordnung (20) als die Größe der Verschiebung des Messkegels (40) aus seiner Nulllage (71); 8.3. Eingeben der bestimmten Messwerte (80, 81) in die Datenverarbeitungsanlage (12); und 8.4. Berechnen wenigstens einer ersten Lagerkennkomponente (91) und wenigstens einer zweiten Lagerkennkomponente (92) zu der Messanordnung (20) aus den in die Datenverarbeitungsanlage (12) eingegebenen Messwerten (80, 81) und aus in der Datenverarbeitungsanlage (12) gespeicherten Kennwerten (82) der jeweiligen Messanordnung (20) mittels der Datenverarbeitungsanlage (12).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei sich aus der zweiten Lagerkennkomponente (92) ein Radius (100, 107) einer Laufbahnrille (101, 102) bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei sich aus der ersten Lagerkennkomponente (91) ein axialer Abstand (103) zweier Laufbahnrillen (101, 102) eines Lagerrings (7) bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei sich aus der ersten Lagerkennkomponente (91) ein axialer Abstand (106) einer Laufbahnrille (101) von einer Anstoßfläche (104) eines Lagerrings (7) bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die in der Datenverarbeitungsanlage (12) gespeicherten Kennwerte (82) Nennabmessungen (83) der Messanordnung (20) und Korrekturwerte (84) der Messanordnung (20) umfassen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Korrekturwerte (84) für die Messanordnung (20) durch die Schritte a), b), c) des Anspruchs 8 ermittelt werden, mit der Besonderheit, dass die Messkugeln (50) statt an eine Laufbahnfläche (11) eines Lagerrings (7) an einen Referenzmaßkörper (13) angelegt werden, und an die Stelle der Messwerte (80, 81) die Korrekturwerte (84) treten.
Verwendung des Messsystems in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13 zur Überwachung einer Fertigungsanlage für die Herstellung der Lagerringe von Wälzlagern, um die Qualität der hergestellten Lagerringe zu kontrollieren.