DE102021113673B3 - Test bench for examining the rolling behavior of a test piece and method for checking the parallelism of two axes of a test bench - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Prüfstand (10) zum Untersuchen eines Abrollverhaltens eines Prüflings, mit einer Vorrichtung (44) zum Kontrollieren einer Parallelität zweier Achsen (40, 42) des Prüfstands (10). Die Vorrichtung (44) ist anstelle des Prüflings in einem Aufnahmebereich angeordnet, wobei eine Längsachse der Vorrichtung (44) mit der ersten Achse (40) zusammenfällt. Wenn eine Antriebswelle (34) mit einem Antriebsrad bestückt ist, fällt eine Rotationsachse des Antriebsrads mit der zweiten Achse (42) zusammen. Die Vorrichtung (44) weist einen Grundkörper (48) mit einem parallel zur Längsachse angeordneten Führungselement (54) auf, entlang dessen ein Schiebestück (58) verschiebbar ist. Die Vorrichtung (44) weist ein Halteelement zum Anbringen einer Messeinrichtung (70) auf, mittels welcher erfassbar ist, ob es beim Verschieben zu einer Veränderung eines Abstands zwischen der Längsachse und einer Oberfläche (82) eines an der Antriebswelle (34) anordenbaren Prüfkörpers (84) kommt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kontrollieren einer Parallelität der Achsen (40, 42).The invention relates to a test stand (10) for examining the rolling behavior of a test specimen, with a device (44) for checking that two axes (40, 42) of the test stand (10) are parallel. The device (44) is arranged in place of the test specimen in a receiving area, with a longitudinal axis of the device (44) coinciding with the first axis (40). When a drive shaft (34) is fitted with a drive wheel, an axis of rotation of the drive wheel coincides with the second axis (42). The device (44) has a base body (48) with a guide element (54) arranged parallel to the longitudinal axis, along which a sliding piece (58) can be displaced. The device (44) has a holding element for attaching a measuring device (70), by means of which it can be detected whether, during displacement, there is a change in a distance between the longitudinal axis and a surface (82) of a test body ( 84) is coming. The invention also relates to a method for checking parallelism of the axes (40, 42).
Description
Die Erfindung betrifft einen Prüfstand zum Untersuchen eines Abrollverhaltens eines Prüflings. Der Prüfstand weist einen Aufnahmebereich für den Prüfling auf, und eine Vorrichtung zum Kontrollieren einer Parallelität einer ersten Achse des Prüfstands zu einer zweiten Achse des Prüfstands ist anstelle des Prüflings in dem Aufnahmebereich angeordnet. Hierbei fällt eine Längsachse der Vorrichtung mit der ersten Achse zusammen. Dann, wenn eine Antriebswelle des Prüfstands mit einem Antriebsrad bestückt ist, mittels welchem ein Drehen des Prüflings bewirkbar ist, fällt eine Rotationsachse des Antriebsrads mit der zweiten Achse zusammen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kontrollieren einer Parallelität einer ersten Achse eines Prüfstands zu einer zweiten Achse des Prüfstands.The invention relates to a test stand for examining the rolling behavior of a test specimen. The test stand has a receiving area for the test object, and a device for checking a parallelism of a first axis of the test stand to a second axis of the test stand is arranged in place of the test object in the receiving area. In this case, a longitudinal axis of the device coincides with the first axis. When a drive shaft of the test stand is fitted with a drive wheel, by means of which the test piece can be rotated, an axis of rotation of the drive wheel coincides with the second axis. Furthermore, the invention relates to a method for checking that a first axis of a test bench is parallel to a second axis of the test bench.
Die
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Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass es vergleichsweise schwierig ist, eine zu der Mittelachse der Spindelanordnung exakt parallele Ausrichtung des Trägerstabs sicherzustellen. Folglich lässt sich die Parallelität der Mittelachse der Spindelanordnung zu der Oberfläche des Antriebsrads nur vergleichsweise unpräzise überprüfen oder kontrollieren.The fact that it is comparatively difficult to ensure an alignment of the support rod that is exactly parallel to the central axis of the spindle arrangement is to be regarded as disadvantageous. Consequently, the parallelism of the central axis of the spindle arrangement to the surface of the drive wheel can be checked or checked only comparatively imprecisely.
Ein weiterer Prüfstand soll mit Bezug auf
Zwischen dem Spannfutter 16 und dem Reitstock 18 ist ein Aufnahmebereich 22 ausgebildet, in welchem der Prüfling 14 (vergleiche
Der Prüfling 14 kann, wie vorliegend beispielhaft gezeigt, nach Art einer Welle ausgebildet sein, wie sie etwa in einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen kann. Mittels des Prüfstands 10 kann ein Abrollverhalten des Prüflings 14 untersucht werden. Insbesondere kann der Prüfling 14 eine Au-ßenverzahnung 28 aufweisen. In diese Außenverzahnung 28 kann eine Au-ßenverzahnung 30 eines als Zahnrad ausgebildeten Meisterrads 32 eingreifen (vergleiche
Beim Untersuchen des Abrollverhaltens des Prüflings 14 kann insbesondere ermittelt werden, ob es dann, wenn die Außenverzahnung 30 des Meisterrads 32 mit der Außenverzahnung 28 des Prüflings 14 in Eingriff ist, zu einer unerwünscht starken Geräuschentwicklung kommt. Mittels des Meisterrads 32 kann ein Drehen beziehungsweise eine Rotation des Prüflings 14 um dessen Rotationsachse bewirkt werden. Erfolgt hierbei ein Abrollen des Prüflings 14 in gewünschter Weise, insbesondere ausreichend geräuscharm, so kann der in dem Prüfstand 10 getestete Prüfling 14 als in Ordnung bewertet werden. Insgesamt kann demnach mittels des mit dem Meisterrad 32 bestückten Prüfstands 10 das Abrollverhalten des Prüflings 14 bewertet werden.When examining the rolling behavior of the
Insbesondere kann zum Untersuchen des Abrollverhaltens des Prüflings 14 der Prüfling 14 bei sich drehendem Meisterrad 32 abgebremst werden. Dieses Abbremsen kann mittels eines entsprechenden Motors, insbesondere mittels eines Elektromotors, des Prüfstands 10 bewirkt werden, indem der Motor das Spannfutter 16 mit dem darin eingespannten Prüfling 14 entgegen derjenigen Drehrichtung mit einem Drehmoment beaufschlagt, in welche das Meisterrad 32 den Prüfling 14 dreht. Insbesondere dann, wenn es selbst bei einem solchen Abbremsen des Prüflings 14 zu keiner unerwünscht hohen Geräuschentwicklung kommt, kann der Prüfling 14 zum Einbau in das Kraftfahrzeug freigegeben werden, etwa zum Einbau in das Getriebe des Kraftfahrzeugs. Bei einer alternativen Betriebsweise des Prüfstands 10 kann vorgesehen sein, dass der Prüfling 14 motorisch angetrieben wird und die sich hierbei einstellende Drehbewegung des Prüflings 14 mittels des Meisterrads 32 abgebremst wird. Das Meisterrad 32 kann somit als Antriebsrad zum Antreiben des Prüflings 14 und zum Abbremsen des Prüflings 14 verwendet werdenIn particular, in order to examine the rolling behavior of the
Vorliegend umfasst der Prüfstand 10 ein weiteres Spannmittel, welches beispielsweise als Dehndorn 34 ausgebildet sein kann. Auf diesen Dehndorn 34 wird vorliegend das Meisterrad 32 aufgespannt, wenn das Abrollverhalten des Prüflings 14 und insbesondere ein Ausmaß von beim Abrollen des Prüflings 14 auftretenden Geräuschen geprüft werden soll.In the present case, the
Bevor eine derartige Untersuchung des Abrollverhaltens des Prüflings 14 durchgeführt wird, gilt es vorzugsweise sicherzustellen, dass Achsen des Prüfstands 10 möglichst parallel zueinander ausgerichtet sind. Dies soll mit Bezug auf
In
Eine zweite Achse 42 des Prüfstands 10, welche auch als Meisterradachse bezeichnet werden kann, ist ebenfalls in
Bei dem Prüfstand 10 geht es also insbesondere darum, eine möglichst exakte Parallelität der ersten Achse 40 und der zweiten Achse 42 sicherzustellen, bevor das Abrollverhalten des jeweiligen Prüflings 14 untersucht wird.In the case of the test stand 10, it is therefore particularly important to ensure that the
Um eine Überprüfung der Parallelität der beiden Achsen 40, 42 des Prüfstands 10 vorzunehmen, kann zunächst das gemäß
Das Meisterrad 32 kann einerseits zum Überprüfen der Parallelität der beiden Achsen 40, 42 verwendet werden und andererseits zum Testen des Prüflings 14, nachdem die beiden Achsen 40, 42 möglichst genau parallel zueinander eingestellt wurden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Meisterrad 32 lediglich für die Überprüfung der Parallelität der beiden Achsen 40, 42 eingesetzt wird und zum anschließenden Testen des Prüflings 14 ein Zahnrad verwendet wird, welches weniger aufwändig gefertigt ist als das Meisterrad 32.The
Zum Kontrollieren der Parallelität der beiden Achsen 40, 42 des Prüfstands 10 kann auf Zahnflanken einer Verzahnung des goldenen Rads und/oder auf Zahnflanken der Außenverzahnung 30 des Meisterrads 32 eine Tuschierpaste aufgetragen werden. Im Anschluss daran werden das Meisterrad 32 und das goldene Rad in den Prüfstand 10 eingespannt, wie dies mit Bezug auf
Anhand einer Tragbildprüfung kann dann festgestellt werden, wie gut die Verzahnung des Meisterrads 32 und die Außenverzahnung des goldenen Rads miteinander in Eingriff sind. Dies ist wiederum insbesondere davon abhängig, wie gut die Parallelität der Achsen 40, 42 zueinander ist. Denn anhand des Vorhandenseins von Tuschierpaste auf den Zahnflanken der Verzahnungen kann abgeschätzt werden, an welchem Bereich einer jeweiligen Zahnflanke des Meisterrads ein guter Kontakt mit der korrespondierenden Zahnflanke des goldenen Rads vorliegt, und wo kein guter Kontakt oder gar kein Kontakt vorhanden ist. Ein derartiges Verfahren zum Kontrollieren der Parallelität der beiden Achsen 40, 42 anhand des Tragbilds ist jedoch zum einen sehr aufwändig. Außerdem kann auf diese Weise die Parallelität der Achsen 40, 42 nicht zahlenmäßig beziehungsweise quantitativ erfasst oder beschrieben werden.A contact pattern test can then be used to determine how well the toothing of the
Darüber hinaus kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Werkstück in Form des goldenen Rads eine ISO-Toleranz (IT-Toleranz) aufweist, welche maximal die Hälfte der ISO-Toleranz oder IT-Toleranz des Prüflings 14 beträgt. Dementsprechend ist die Fertigung eines solchen goldenen Rads sehr aufwändig und teuer. Dies macht daher auch das Verfahren, bei welchem das Tragbild der Tuschierpaste auf dem goldenen Rad beziehungsweise auf dem Meisterrad 32 betrachtet oder ausgewertet wird, sehr aufwändig und teuer. Außerdem ist für jeden Typ des Prüflings 14 ein spezifisches, ebenfalls sehr präzise zu fertigendes Meisterrad 32 erforderlich.In addition, it can be provided in particular that the workpiece in the form of the golden wheel has an ISO tolerance (IT tolerance) which is at most half the ISO tolerance or IT tolerance of the
Des Weiteren sorgen der Verschleiß sowohl des jeweiligen goldenen Rads als auch des zu dem jeweiligen goldenen Rad passenden Meisterrads 32 für einen hohen Aufwand bei der Überprüfung der Parallelität der beiden Achsen 40, 42 durch Verwendung des Meisterrads 32 und des goldenen Rads und der Tuschierpaste. Ein erhöhter Verschleiß kann zudem infolge einer ungenauen Parallelitätseinstellung an dem verzahnten Meisterrad 32 auftreten, wenn anschließend mittels des Meisterrads 32 die Prüflinge 14 getestet werden. Und außerdem kommt es dann, wenn entweder das goldene Rad oder das Meisterrad 32 beschädigt ist, zu einer Beschädigung des jeweils anderen Rads, sodass in der Folge sowohl das goldene Rad als auch das Meisterrad 32 unbrauchbar werden.Furthermore, the wear and tear of both the respective golden wheel and the
Darüber hinaus lässt sich bei der Verwendung der Tuschierpaste und des goldenen Rads zum Überprüfen oder Kontrollieren der Parallelität der beiden Achsen 40, 42 zwar eine qualitative Aussage treffen, jedoch keine quantitative Aussage. Denn Unterschiede beim Übertragen der Tuschierpaste von der Verzahnung des Meisterrads 32 auf die Verzahnung des goldenen Rads in Abhängigkeit von der Parallelität sind nicht quantifizierbar. Und schließlich können auch Abweichungen einer Ist-Verzahnung des goldenen Rads und/oder des Meisterrads 32 von einer jeweiligen Soll-Verzahnung vorliegen. Solche Verzahnungsfehler können insbesondere zusätzlich zu einer mangelnden Parallelität der Achsen 40, 42 vorhanden sein und sich in entsprechenden Tragbildern äußern. Tragbilder, welche auf einen mangelhaften Eingriff der Verzahnungen ineinander schließen lassen, sind daher nicht zwangsläufig durch eine mangelnde Parallelität der Achsen 40, 42 bedingt, sondern können zusätzlich oder alternativ Verzahnungsfehler als Ursache haben.In addition, when using the spotting paste and the golden wheel to check or control the parallelism of the two
Insgesamt ist daher die Verwendung des Meisterrads 32 zusätzlich zu dem goldenen Rad und die Kontrolle der Parallelität anhand der Tragbildprüfung unbefriedigend im Hinblick auf den Aufwand und im Hinblick auf die Genauigkeit beim Überprüfen der Parallelität der beiden Achsen des Prüfstands.Overall, therefore, the use of the
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Prüfstand der eingangs genannten Art mit einer verbesserten Vorrichtung zum Kontrollieren der Parallelität der beiden Achsen und ein entsprechendes Verfahren anzugeben.The object of the present invention is therefore to specify a test stand of the type mentioned at the outset with an improved device for checking the parallelism of the two axes and a corresponding method.
Diese Aufgabe wird durch einen Prüfstand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a test stand having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 9 . Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent patent claims.
Der erfindungsgemäße Prüfstand zum Untersuchen eines Abrollverhaltens eines Prüflings weist einen Aufnahmebereich für den Prüfling auf. Eine Vorrichtung zum Kontrollieren einer Parallelität einer ersten Achse des Prüfstands zu einer zweiten Achse des Prüfstands ist anstelle des Prüflings in dem Aufnahmebereich angeordnet, wobei eine Längsachse der Vorrichtung mit der ersten Achse zusammenfällt. Dann, wenn eine Antriebswelle des Prüfstands mit einem Antriebsrad bestückt ist, mittels welchem ein Drehen des Prüflings bewirkbar ist, fällt eine Rotationsachse des Antriebsrads mit der zweiten Achse zusammen. Die Vorrichtung weist einen Grundkörper mit wenigstens einem parallel zu der Längsachse angeordneten Führungselement auf, wobei ein Schiebestück der Vorrichtung entlang des wenigstens einen Führungselements verschiebbar ist. Des Weiteren weist die Vorrichtung ein Halteelement zum Anbringen einer Messeinrichtung an der Vorrichtung auf. Mittels der Messeinrichtung ist erfassbar, ob es bei einem Verschieben des Schiebestücks entlang des wenigstens einen Führungselements zu einer Veränderung eines Abstands zwischen der Längsachse und einer Oberfläche eines Prüfkörpers kommt, welcher anstelle des Antriebsrads an der Antriebswelle anordenbar ist.The test stand according to the invention for examining the rolling behavior of a test specimen has a receiving area for the test specimen. A device for checking the parallelism of a first axis of the test bench to a second axis of the test bench is arranged in the receiving area instead of the test specimen, with a longitudinal axis of the device coinciding with the first axis. When a drive shaft of the test stand is fitted with a drive wheel, by means of which the test piece can be rotated, an axis of rotation of the drive wheel coincides with the second axis. The device has a base body with at least one guide element arranged parallel to the longitudinal axis, with a sliding piece of the device being displaceable along the at least one guide element. Furthermore, the device has a holding element for attaching a measuring device to the device. The measuring device can be used to detect whether moving the sliding piece along the at least one guide element changes the distance between the longitudinal axis and a surface of a test body, which can be arranged on the drive shaft instead of the drive wheel.
Es kann also dann, wenn die Messeinrichtung mittels des Halteelements der Vorrichtung an der Vorrichtung angebracht ist, und wenn zusätzlich der Prüfkörper anstelle des Antriebsrads an der Antriebswelle des Prüfstands angeordnet ist, das Schiebestück entlang des wenigstens einen Führungselements verschoben werden. Wenn während dieses Verschiebens des Schiebestücks mittels der Messeinrichtung erfasst wird, dass der Abstand zwischen der Längsachse der Vorrichtung - und somit insbesondere auch einer Längsachse des Grundkörpers - und der Oberfläche des Prüfkörpers nicht konstant ist, sondern sich ändert, so ist dies ein Hinweis darauf, dass keine Parallelität der ersten Achse des Prüfstands mit der zweiten Achse des Prüfstands vorliegt. Dann kann entsprechend eine Korrektur zumindest einer der wenigstens zwei Achsen vorgenommen werden.So it can then, when the measuring device is attached by means of the holding element of the device to the device, and if in addition the test body instead of the drive wheel on the Drive shaft of the test bench is arranged, the sliding piece can be moved along the at least one guide element. If, during this displacement of the sliding piece, the measuring device detects that the distance between the longitudinal axis of the device - and thus in particular also a longitudinal axis of the base body - and the surface of the test body is not constant but changes, this is an indication that that the first axis of the test bench is not parallel to the second axis of the test bench. A correction can then be made to at least one of the at least two axes.
Anschließend kann das Schiebestück wenigstens ein weiteres Mal entlang des wenigstens einen Führungselements des Grundkörpers verschoben werden. The sliding piece can then be moved at least once more along the at least one guide element of the base body.
Auf diese Weise kann dann, wenn die Messeinrichtung an der Vorrichtung angebracht ist, mittels der Messeinrichtung erneut erfasst werden, ob nun der Abstand zwischen der Längsachse des Grundkörpers und somit auch zwischen der ersten Achse und der Oberfläche des Prüfkörpers konstant ist. Folglich weist der Prüfstand eine verbesserte Vorrichtung zum Kontrollieren der Parallelität der beiden Achsen des Prüfstands auf.In this way, when the measuring device is attached to the device, the measuring device can be used to determine whether the distance between the longitudinal axis of the base body and thus also between the first axis and the surface of the test body is constant. Consequently, the test stand has an improved device for controlling the parallelism of the two axes of the test stand.
Insbesondere können die Nachteile vermieden werden, welche mit der Achsparallelitätsprüfung anhand des Tragbilds verbunden sind, das sich nach einem Auftragen der Tuschierpaste auf die Zahnflanken des Meisterrads oder des goldenen Rads bei mangelnder Parallelität und/oder aufgrund von Verzahnungsfehlern des Meisterrads und/oder des goldenen Rads ergibt. Des Weiteren braucht weder ein goldenes Rad noch die Tuschierpaste vorgesehen zu werden. Daher entfällt auch der mit dem Bereitstellen und insbesondere hochgenauen Fertigen des goldenen Rads einhergehende Aufwand. Da das goldene Rad sehr teuer ist, geht mit dem Verzicht auf das goldene Rad auch eine große Kostenersparnis einher.In particular, the disadvantages can be avoided which are associated with the axis parallelism check based on the contact pattern, which occurs after applying the spotting paste to the tooth flanks of the master wheel or the golden wheel in the event of a lack of parallelism and/or due to toothing errors on the master wheel and/or the golden wheel results. Furthermore, neither a golden wheel nor the spotting paste needs to be provided. Therefore, the effort associated with the provision and, in particular, high-precision manufacture of the golden wheel is also eliminated. Since the golden wheel is very expensive, doing without the golden wheel also means great cost savings.
Diesbezüglich ist weiter zu beachten, dass zum Simulieren oder Nachbilden eines jeweiligen Prüflings mindestens ein goldenes Rad erforderlich ist, wenn anhand einer Paarung von Meisterrad und goldenem Rad unter Berücksichtigung des Tragbilds eine Kontrolle der Parallelität der beiden Achsen des Prüfstands vorgenommen werden soll. Wenn zudem ein weiteres goldenes Rad als Ersatzteil vorgesehen ist, ist dies nochmals aufwändiger und teurer. All dies ist bei der Verwendung der den Grundkörper und das Schiebestück aufweisenden Vorrichtung an dem Prüfstand nicht mehr erforderlich.In this regard, it should also be noted that at least one golden wheel is required for simulating or replicating a respective test specimen if the parallelism of the two axes of the test bench is to be checked using a pairing of master wheel and golden wheel, taking the contact pattern into account. If another golden wheel is also provided as a spare part, this is even more complex and expensive. All of this is no longer necessary when using the device having the base body and the sliding piece on the test stand.
Des Weiteren kann dieselbe Vorrichtung zusammen mit jeweils unterschiedlichen, insbesondere unterschiedlich großen, Prüfkörpern verwendet werden, welche anstelle des Antriebsrads an der Antriebswelle des Prüfstands angeordnet werden können. Hierbei können die Prüfkörper insbesondere im Hinblick auf ihren Durchmesser unterschiedlich ausgebildet sein. Es kann also insbesondere bei einer Verwendung jeweiliger Prüfkörper mit unterschiedlichen Durchmessern dieselbe Vorrichtung zum Einsatz kommen. Folglich ist die Vorrichtung besonders vielseitig einsetzbar.Furthermore, the same device can be used together with different test specimens, in particular different sizes, which can be arranged on the drive shaft of the test bench instead of the drive wheel. In this case, the test specimens can be designed differently, in particular with regard to their diameter. The same device can therefore be used, in particular when using respective test bodies with different diameters. Consequently, the device is particularly versatile.
Schließlich erlaubt es die Messeinrichtung, eine Abweichung von der gewünschten Parallelität der beiden Achsen des Prüfstands zueinander quantitativ beziehungsweise zahlenmäßig zu erfassen. Dies ist im Hinblick auf eine besonders hohe Präzision bei einem Einstellen der Parallelität der beiden Achsen vorteilhaft. Zudem können so Toleranzen vereinfacht quantifiziert werden. Insbesondere kann quantitativ angegeben werden, bis zu welchem Zahlenwert oder bis zu welchen Zahlenwerten die Parallelität der beiden Achsen ausreichend und somit tolerierbar ist. Auf diese Weise kann eine besonders lang anhaltende Funktionstüchtigkeit des Prüfstands sichergestellt werden.Finally, the measuring device allows a deviation from the desired parallelism of the two axes of the test bench to be recorded quantitatively or numerically. This is advantageous with regard to particularly high precision when adjusting the parallelism of the two axes. In addition, tolerances can be quantified in a simplified way. In particular, it can be stated quantitatively up to which numerical value or up to which numerical values the parallelism of the two axes is sufficient and thus tolerable. In this way, a particularly long-lasting functionality of the test stand can be ensured.
Insbesondere erlaubt es die Vorrichtung auf einfache Weise, eine Parallelität der beiden Achsen in einer ersten Ebene zu kontrollieren und einzustellen, in welcher beide Achsen zu liegen kommen. Zudem ermöglicht es die Vorrichtung, eine Parallelität der beiden Achsen in einer zweiten Ebene der beiden Achsen, insbesondere in einer Projektionsebene der beiden Achsen, zu kontrollieren und einzustellen, welche senkrecht zu dieser ersten Ebene ausgerichtet ist. Bei der zweiten Ebene kann es sich insbesondere um eine im Wesentlichen vertikale Ebene des Prüfstands handeln und bei der ersten Ebene insbesondere um eine im Wesentlichen horizontale Ebene des Prüfstands.In particular, the device makes it possible in a simple manner to control and set a parallelism of the two axes in a first plane, in which both axes come to rest. In addition, the device makes it possible to check and adjust parallelism of the two axes in a second plane of the two axes, in particular in a projection plane of the two axes, which is oriented perpendicularly to this first plane. The second plane can in particular be an essentially vertical plane of the test bench and the first plane can in particular be an essentially horizontal plane of the test bench.
Der Grundkörper kann zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch, oder im Querschnitt mehreckig beziehungsweise polygonal ausgebildet sein. Auf diese Weise lässt sich durch den Grundkörper sehr gut das wenigstens eine Führungselement bereitstellen, entlang dessen das Schiebestück der Vorrichtung verschiebbar ist.The base body can be cylindrical, in particular circular-cylindrical, or have a polygonal or polygonal cross-section. In this way, the at least one guide element can be provided very well by the base body, along which the sliding piece of the device can be displaced.
Vorzugsweise ist das Schiebestück als Hülse ausgebildet, welche in einem Verschiebebereich des Grundkörpers den Grundkörper umschließt. Hierdurch ist eine besonders präzise Führung des Schiebestücks an dem Grundkörper erreichbar. Dies gilt insbesondere, wenn ein Innenmaß, insbesondere ein Innendurchmesser, der Hülse mit minimalem Spiel an ein Außenmaß, insbesondere an einen Außendurchmesser, des Grundkörpers angepasst ist.The sliding piece is preferably designed as a sleeve which encloses the base body in a displacement area of the base body. As a result, a particularly precise guidance of the sliding piece on the base body can be achieved. This applies in particular when an inner dimension, in particular an inner diameter, of the sleeve with minimal play to an outer dimension, in particular to a Outer diameter, the body is adjusted.
Vorzugsweise weist der Grundkörper eine Mehrzahl von Führungselementen auf. Dies ist einer sehr sicheren Führung des Schiebestücks entlang des Grundkörpers und somit in Richtung der Längsachse des Grundkörpers zuträglich, welche mit der ersten Achse des Prüfstands zusammenfällt.The base body preferably has a plurality of guide elements. This is conducive to very reliable guidance of the sliding piece along the base body and thus in the direction of the longitudinal axis of the base body, which coincides with the first axis of the test stand.
Insbesondere können die Führungselemente als Führungsnuten ausgebildet sein, welche in dem Grundkörper ausgebildet sind. Derartige Nuten lassen sich mit sehr hoher Präzision so bereitstellen, dass deren Längserstreckungsrichtung parallel zu der Längsachse des Grundkörpers verläuft oder ausgerichtet ist.In particular, the guide elements can be embodied as guide grooves, which are embodied in the base body. Such grooves can be provided with very high precision in such a way that their direction of longitudinal extent runs or is aligned parallel to the longitudinal axis of the base body.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung wenigstens ein Eingriffselement auf, welches durch das Schiebestück hindurchgeführt ist. Hierbei greift ein freies Ende des Eingriffselements in das wenigstens eine Führungselement ein. Auf diese Weise ist eine hohe Präzision und folglich eine lang andauernde Funktionstüchtigkeit beim Verschieben des Schiebestücks entlang des Grundkörpers erreichbar.The device preferably has at least one engagement element which is passed through the sliding piece. Here, a free end of the engagement element engages in the at least one guide element. In this way, a high degree of precision and consequently long-lasting functionality can be achieved when the sliding piece is moved along the base body.
Dies gilt insbesondere, wenn das freie Ende des Eingriffselements zu dem Führungselement hin leicht konisch zulaufend ausgebildet ist. Denn dann kann durch zunehmend weiteres Einbringen, insbesondere Einschrauben, des Eingriffselements in das beispielsweise als Nut ausgebildete Führungselement ein sehr sanfter Kontakt des konisch zulaufenden freie Endes mit einer Flanke der Nut hergestellt werden.This applies in particular when the free end of the engagement element tapers slightly towards the guide element. Because then, by increasingly further introducing, in particular screwing, the engagement element into the guide element designed, for example, as a groove, a very gentle contact of the conically tapering free end with a flank of the groove can be produced.
Das wenigstens eine Eingriffselement kann insbesondere als Stift oder Schraube oder dergleichen ausgebildet sein. Insbesondere bei einer Ausbildung des Eingriffselements als Schraube kann durch ein Eindrehen der Schraube in ein in dem Schiebestück ausgebildetes Gewinde sehr einfach eingestellt werden, wie weit das freie Ende des Eingriffselements in das wenigstens eine Führungselement eingreift. So kann insbesondere erreicht werden, dass sich das Schiebestück besonders leichtgängig entlang des Grundkörpers verschieben lässt, insbesondere mit einem sehr geringen Spiel verschieben lässt. Zudem ist eine Schraube als Eingriffselement besonders sicher und präzise an dem Schiebestück gehalten.The at least one engagement element can be designed in particular as a pin or screw or the like. In particular when the engagement element is configured as a screw, it is very easy to set how far the free end of the engagement element engages in the at least one guide element by screwing the screw into a thread formed in the sliding piece. In particular, it can be achieved that the sliding piece can be moved particularly easily along the base body, in particular can be moved with very little play. In addition, a screw as an engagement element is held particularly securely and precisely on the sliding piece.
Vorzugsweise weist der Grundkörper einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich auf, wobei ein Umfang des ersten Endbereichs größer ist als ein Umfang des zweiten Endbereichs. Durch den jeweiligen Endbereich können entsprechende Lagerstellen oder Lagerbereiche von unterschiedlich groß dimensionierten Prüflingen nachgebildet werden. Insbesondere ist es auf diese Weise somit möglich, vor einem Untersuchen von Prüflingen mit jeweils unterschiedliche Umfänge aufweisenden Endbereichen mittels ein und derselben Vorrichtung die beiden Achsen des Prüfstands auf ihre Parallelität hin zu kontrollieren. Auch dies ist im Hinblick auf eine vielseitige Verwendbarkeit der Vorrichtung vorteilhaft.The base body preferably has a first end area and a second end area, with a circumference of the first end area being larger than a circumference of the second end area. Through the respective end area, corresponding bearing points or bearing areas can be simulated by test specimens with different dimensions. In particular, it is possible in this way to use one and the same device to check the parallelism of the two axes of the test bench before examining test specimens with end regions that each have different circumferences. This is also advantageous with regard to the versatility of the device.
Insbesondere können die Endbereiche des Grundkörpers rohrförmig ausgebildet sein. Dadurch ist es möglich, die Zentrierspitze des Reitstocks in den rohrförmigen Endbereich einzubringen. Dementsprechend ist eine sehr sichere Halterung der Vorrichtung in dem Aufnahmebereich des Prüfstands erreichbar, indem die Vorrichtung zwischen den beiden Spannmitteln des Prüfstands, insbesondere in Form des Spannfutters und des die Zentrierspitze aufweisenden Reitstocks eingespannt wird. Die Endbereiche des Grundkörpers können in ihrem Außenumfang kreiszylindrisch ausgebildet sein.In particular, the end areas of the base body can be tubular. This makes it possible to insert the center point of the tailstock into the tubular end area. Accordingly, the device can be held very securely in the receiving area of the test stand by clamping the device between the two clamping means of the test stand, in particular in the form of the chuck and the tailstock having the centering point. The outer circumference of the end regions of the base body can be circular-cylindrical.
Vorzugsweise weisen die Endbereiche des Grundkörpers jeweilige Hohlräume mit jeweiligen Fasen auf. Denn dann kann in den Hohlraum des ersten Endbereichs die Zentrierspitze eingeführt werden, bis eine Außenseite der Zentrierspitze flächig an der Fase des ersten Endbereichs anliegt. In analoger Weise kann bei einer um 180° gewendeten Anordnung der Vorrichtung in dem Aufnahmebereich des Prüfstands die Zentrierspitze in den Hohlraum des zweiten Endbereichs eingeführt werden, bis die Außenseite der Zentrierspitze flächig an der in dem zweiten Endbereich ausgebildeten Fase anliegt.The end areas of the base body preferably have respective cavities with respective chamfers. The centering point can then be inserted into the cavity of the first end area until an outside of the centering point lies flat against the chamfer of the first end area. Similarly, if the device is arranged 180° in the receiving area of the test stand, the centering point can be inserted into the cavity of the second end area until the outside of the centering point lies flat against the chamfer formed in the second end area.
Durch das Vorsehen der schräg zu der Längsachse der Vorrichtung und zueinander gegenläufig ausgerichteten Fasen in den jeweiligen Endbereichen des Grundkörpers kann eine sehr präzise Zentrierung der Vorrichtung aufgrund des Einführens der Zentrierspitze in den jeweiligen Endbereich erreicht werden. Denn wenn die Außenseite der Zentrierspitze flächig an der Fase anliegt, dann fluchtet eine Mittelachse der Zentrierspitze mit der Längsachse des Grundkörpers und somit auch mit der Längsachse der Vorrichtung.By providing the chamfers in the respective end areas of the base body, which are aligned obliquely to the longitudinal axis of the device and in opposite directions to one another, a very precise centering of the device can be achieved by inserting the centering tip into the respective end area. Because if the outside of the centering point rests flat against the chamfer, then a central axis of the centering point is aligned with the longitudinal axis of the base body and thus also with the longitudinal axis of the device.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung wenigstens ein Anschlagelement zum Begrenzen einer Verschiebebewegung des Schiebestücks entlang des Grundkörpers auf. Ein derartiges Anschlagelement kann beispielsweise durch eine Schraube bereitgestellt sein, welche in eine entsprechende, in dem Grundkörper ausgebildete Bohrung eingeschraubt ist.The device preferably has at least one stop element for limiting a displacement movement of the sliding piece along the base body. Such a stop element can be provided, for example, by a screw which is screwed into a corresponding bore formed in the base body.
Insbesondere, wenn an einander gegenüberliegenden Enden eines Verschiebebereichs des Grundkörpers ein jeweiliges Anschlagelement vorgesehen ist, kann mittels der Anschlagelemente erreicht werden, dass die Verschiebebewegung des Schiebestücks entlang des Grundkörpers in beide Verschieberichtungen begrenzt ist. Dies ist des Weiteren im Hinblick darauf vorteilhaft, dass so durch die Anschlagelemente eine Verliersicherung für das Schiebestück bereitgestellt ist.In particular, if a respective stop element is provided at mutually opposite ends of a displacement area of the base body, by means of the stop elements be achieved that the sliding movement of the sliding piece is limited along the base body in both directions. This is also advantageous with regard to the fact that the stop elements provide a means of securing the sliding piece against loss.
Vorzugsweise ist mittels des Halteelements der Vorrichtung die Messeinrichtung an der Vorrichtung angebracht. Beispielsweise kann das Halteelement als Vorsprung des Schiebestücks ausgebildet sein, in welchem eine Gewindebohrung ausgebildet ist. Durch Einschrauben eines entsprechenden Schraubbolzens in diese Gewindebohrung kann dann die Messeinrichtung sehr einfach an der Vorrichtung angebracht werden.The measuring device is preferably attached to the device by means of the holding element of the device. For example, the retaining element can be designed as a projection of the sliding piece, in which a threaded hole is formed. By screwing a corresponding screw bolt into this threaded hole, the measuring device can then be very easily attached to the device.
Insbesondere kann eine Aufnahme wie etwa ein Messuhrhalter an dem Halteelement festgelegt werden. Und in den Messuhrhalter kann dann eine Messeinrichtung etwa in Form einer Messuhr eingesteckt und festgelegt werden. Auf diese Weise ist dann die Messeinrichtung in Form der Messuhr an der Vorrichtung angebracht. Es sind jedoch auch andere Arten einer Festlegung oder Anbringung der Messeinrichtung an der Vorrichtung mittels des Halteelements möglich.In particular, a receptacle such as a dial gauge holder can be fixed to the holding element. A measuring device, for example in the form of a dial gauge, can then be inserted and fixed in the dial gauge holder. In this way, the measuring device in the form of the dial gauge is attached to the device. However, other ways of fixing or attaching the measuring device to the device by means of the holding element are also possible.
Vorzugsweise weist die Messeinrichtung einen Taster auf, dessen freies Ende beim Kontrollieren der Parallelität der beiden Achsen des Prüfstands an der Oberfläche des Prüfkörpers anliegt. Ein derartiger Taster kann etwa als Fühlhebel ausgebildet sein, dessen freies Ende insbesondere unter Vorspannung an der Oberfläche des Prüfkörpers anliegen kann. Durch das Vorsehen eines solchen Tasters lässt sich die Parallelität der wenigstens zwei Achsen des Prüfstands besonders einfach kontrollieren.The measuring device preferably has a feeler, the free end of which rests against the surface of the test body when checking the parallelism of the two axes of the test stand. Such a button can be designed as a feeler lever, for example, the free end of which can lie against the surface of the test body, in particular under pretension. By providing such a button, the parallelism of the at least two axes of the test stand can be checked particularly easily.
Wird das Schiebestück entlang des wenigstens einen Führungselements und somit parallel zu der Längsachse des Grundkörpers verschoben, so ändert kann sich ein Abstand des freien Endes des Tasters von der Längsachse des Grundkörpers, wenn die Oberfläche des Prüfkörpers nicht parallel zu der Längsachse des Grundkörpers verläuft. Beispielsweise kann das freie Ende des Tasters bei dieser Änderung des Abstands translatorisch bewegt werden, wobei diese Bewegung mittels der Messeinrichtung, insbesondere zahlenmäßig, erfassbar ist.If the sliding piece is moved along the at least one guide element and thus parallel to the longitudinal axis of the base body, the distance between the free end of the probe and the longitudinal axis of the base body can change if the surface of the test body does not run parallel to the longitudinal axis of the base body. For example, the free end of the probe can be moved in a translatory manner during this change in the distance, with this movement being detectable by means of the measuring device, in particular numerically.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Schaft des Tasters eine bestimmte Winkelstellung beziehungsweise Ausrichtung bezogen etwa auf die Richtung der Schwerkraft aufweisen, wenn das freie Ende des Schafts an der Oberfläche des Prüfkörpers anliegt. Ändert sich diese Winkelstellung des Schaft beziehungsweise des Tasters während das Schiebestück entlang des Führungselements und somit parallel zu der Längsachse des Grundkörpers verschoben wird, so ist dies auf eine Veränderung des Abstands der Oberfläche des Prüfkörpers von der Längsachse des Grundkörpers zurückzuführen. Auch dies kann mittels der Messeinrichtung sehr einfach, insbesondere zahlenmäßig, erfasst werden.Additionally or alternatively, a shank of the probe can have a specific angular position or alignment based approximately on the direction of gravity when the free end of the shank is in contact with the surface of the test body. If this angular position of the shaft or the probe changes while the sliding piece is being moved along the guide element and thus parallel to the longitudinal axis of the base body, this is due to a change in the distance between the surface of the test specimen and the longitudinal axis of the base body. This can also be recorded very easily, in particular numerically, by means of the measuring device.
Folglich lässt sich die Parallelität der beiden Achsen des Prüfstands zueinander beziehungsweise miteinander mittels der den Taster aufweisenden Messeinrichtung sehr einfach kontrollieren.Consequently, the parallelism of the two axes of the test bench to one another or to one another can be checked very easily by means of the measuring device having the button.
Die Veränderung des Abstands der Oberfläche des Prüfkörpers von der Längsachse des Grundkörpers beim Verschieben des Schiebestücks kann mittels der Messeinrichtung besonders einfach erfasst werden, wenn die Messeinrichtung als Messuhr ausgebildet ist und dementsprechend eine Anzeige aufweist.The change in the distance between the surface of the test body and the longitudinal axis of the base body when the sliding piece is moved can be detected particularly easily by means of the measuring device if the measuring device is designed as a dial gauge and accordingly has a display.
Vorzugsweise ist der Prüfkörper an der Antriebswelle angeordnet. Hierbei ist der Prüfkörper vorzugsweise zumindest in einem die Oberfläche aufweisenden Teilbereich des Prüfkörpers kreiszylindrisch ausgebildet. Auf diese Weise kann besonders einfach sichergestellt werden, dass ein Abstand der Oberfläche von der zweiten Achse unabhängig von einer Stellung oder Ausrichtung, insbesondere unabhängig von einer Rotationsstellung, des an der Antriebswelle angeordneten Prüfkörpers stets konstant ist. In Varianten des Prüfstands kann vorgesehen sein, dass der Prüfkörper eine andere Querschnittsform als die eines Kreiszylinders aufweist, solange sichergestellt ist, dass die Oberfläche des Prüfkörpers, deren Abstand von der ersten Achse des Prüfstands überprüft werden soll, parallel zu der zweiten Achse des Prüfstands verläuft, wenn der Prüfkörper an der Antriebswelle angeordnet ist.The test body is preferably arranged on the drive shaft. In this case, the test body is preferably circular-cylindrical, at least in a partial area of the test body that has the surface. In this way, it can be ensured in a particularly simple manner that a distance of the surface from the second axis is always constant, independently of a position or orientation, in particular independently of a rotational position, of the test body arranged on the drive shaft. In variants of the test bench, it can be provided that the test body has a cross-sectional shape other than that of a circular cylinder, as long as it is ensured that the surface of the test body whose distance from the first axis of the test bench is to be checked runs parallel to the second axis of the test bench , when the test body is arranged on the drive shaft.
Insbesondere bei einer kreiszylindrischen Ausbildung zumindest des die Oberfläche aufweisenden Teilbereichs des Prüfkörpers lässt sich jedoch besonders zuverlässig sicherstellen, dass ein Durchmesser und eine Form des Prüfkörpers sehr weitgehend konstant sind und somit auch ein konstanter Abstand der Oberfläche des Prüfkörpers von einer Rotationsachse des Prüfkörpers vorliegt, welche mit der zweiten Achse des Prüfstands zusammenfällt. Mit anderen Worten lässt sich insbesondere bei einer kreiszylindrischen Ausbildung des Prüfkörpers eine hohe Formtreue zumindest des die Oberfläche aufweisenden Teilbereichs des Prüfkörpers gut sicherstellen.However, particularly in the case of a circular-cylindrical configuration of at least the partial area of the test body that has the surface, it can be ensured in a particularly reliable manner that a diameter and a shape of the test body are very largely constant and thus there is also a constant distance between the surface of the test body and an axis of rotation of the test body, which coincides with the second axis of the test stand. In other words, particularly in the case of a circular-cylindrical configuration of the test body, a high degree of dimensional accuracy at least for the partial area of the test body that has the surface can be easily ensured.
Vorzugsweise ist die Oberfläche des Prüfkörpers zumindest in dem Teilbereich in Umfangsrichtung des Prüfkörpers und in Richtung einer Rotationsachse des Prüfkörpers glatt ausgebildet. Dadurch kann mittels der Messeinrichtung insbesondere bei einem Entlangfahren eines Tasters der Messeinrichtung auf der Oberfläche sehr gut eine Abweichung der beiden Achsen des Prüfstands von der gewünschten Parallelität erfasst werden.Preferably, the surface of the test body is smooth at least in the partial area in the circumferential direction of the test body and in the direction of an axis of rotation of the test body. As a result, by means of the measuring device, in particular when a probe moves along the measuring device device on the surface, a deviation of the two axes of the test stand from the desired parallelism can be recorded very well.
Des Weiteren sorgt eine glatte Oberfläche des Prüfkörpers in demjenigen Teilbereich, in welchem der Taster beziehungsweise das freie Ende des Tasters an der Oberfläche des Prüfkörpers anliegt, für ein besonders ungehindertes Entlanggleiten des freien Endes auf der Oberfläche des Prüfkörpers.Furthermore, a smooth surface of the test body in that part area in which the button or the free end of the button rests on the surface of the test body ensures that the free end can slide along the surface of the test body particularly unhindered.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kontrollieren einer Parallelität einer ersten Achse eines Prüfstands zu einer zweiten Achse des Prüfstands ist der Prüfstand zum Untersuchen eines Abrollverhaltens eines Prüflings ausgebildet. Zum Kontrollieren der Parallelität der beiden Achsen des Prüfstands ist anstelle des Prüflings eine Vorrichtung in einem für den Prüfling vorgesehenen Aufnahmebereich des Prüfstands angeordnet. Hierbei fällt eine Längsachse der Vorrichtung mit der ersten Achse zusammen. Dann, wenn eine Antriebswelle des Prüfstands mit einem Antriebsrad bestückt ist, mittels welchem ein Drehen des Prüflings bewirkbar ist, fällt eine Rotationsachse des Antriebsrads mit der zweiten Achse zusammen. Die Vorrichtung weist einen Grundkörper mit wenigstens einem parallel zu der Längsachse angeordneten Führungselement auf, wobei ein Schiebestück der Vorrichtung entlang des wenigstens einen Führungselements verschoben wird, und wobei mittels eines Halteelements der Vorrichtung eine Messeinrichtung an der Vorrichtung angebracht ist. Mittels der Messeinrichtung wird erfasst, ob es bei dem Verschieben des Schiebestücks entlang des wenigstens einen Führungselements zu einer Veränderung eines Abstands zwischen der Längsachse und einer Oberfläche eines anstelle des Antriebsrads an der Antriebswelle angeordneten Prüfkörpers kommt. Durch ein derartiges Verfahren lässt sich die Parallelität der beiden Achsen des Prüfstands besonders einfach und zuverlässig kontrollieren.In the method according to the invention for checking a parallelism of a first axis of a test bench to a second axis of the test bench, the test bench is designed to examine a rolling behavior of a test specimen. In order to check the parallelism of the two axes of the test stand, a device is arranged in place of the test specimen in a receiving area of the test stand provided for the test specimen. In this case, a longitudinal axis of the device coincides with the first axis. When a drive shaft of the test stand is fitted with a drive wheel, by means of which the test piece can be rotated, an axis of rotation of the drive wheel coincides with the second axis. The device has a base body with at least one guide element arranged parallel to the longitudinal axis, a sliding piece of the device being displaced along the at least one guide element, and a measuring device being attached to the device by means of a holding element of the device. The measuring device detects whether the displacement of the sliding piece along the at least one guide element changes the distance between the longitudinal axis and a surface of a test body arranged on the drive shaft instead of the drive wheel. Such a method allows the parallelism of the two axes of the test stand to be checked in a particularly simple and reliable manner.
Vorzugsweise weist die Messeinrichtung einen Taster auf, dessen freies Ende beim Kontrollieren der Parallelität der beiden Achsen des Prüfstands mit der Oberfläche des Prüfkörpers in Anlage gebracht wird. Hierbei wird in einem ersten Schritt das freie Ende des Tasters auf der Oberfläche des Prüfkörpers entlang einer ersten Linie bewegt, welche zu der zweiten Achse des Prüfstands parallel ist. In einem zweiten Schritt wird das freie Ende des Tasters entlang einer zweiten Linie bewegt, welche zu der zweiten Achse des Prüfstands parallel ist. Die zweite Linie ist in Umfangsrichtung des Prüfkörpers von der ersten Linie beabstandet.The measuring device preferably has a feeler, the free end of which is brought into contact with the surface of the test body when checking the parallelism of the two axes of the test bench. In a first step, the free end of the probe is moved on the surface of the test body along a first line, which is parallel to the second axis of the test stand. In a second step, the free end of the probe is moved along a second line, which is parallel to the second axis of the test stand. The second line is spaced apart from the first line in the circumferential direction of the specimen.
Auf diese Weise kann sehr gut sichergestellt werden, dass eine Parallelität der beiden Achsen nicht durch eine lediglich lokal gegebene Parallelität der Oberfläche des Prüfkörpers und des wenigstens einen Führungselements beziehungsweise der Längsachse des Grundkörpers bedingt ist, sondern auch bezogen auf einen anderen Bereich der Oberfläche des Prüfkörpers vorliegt. An diesem anderen Bereich der Oberfläche des Prüfkörpers ist nämlich die zweite Linie angeordnet.In this way it can be ensured very well that parallelism of the two axes is not caused by a merely locally given parallelism of the surface of the test body and the at least one guide element or the longitudinal axis of the base body, but also in relation to another area of the surface of the test body present. This is because the second line is arranged on this other area of the surface of the test body.
Vorzugsweise ist die zweite Linie um etwa ein Viertel eines Umfangs des Prüfkörpers von der ersten Linie beabstandet. Auf diese Weise kann besonders zuverlässig eine gleichmäßige Beschaffenheit der Oberfläche des Prüfkörpers im Hinblick auf einen konstanten Abstand der Oberfläche des Prüfkörpers von der Rotationsachse des Prüfkörpers festgestellt werden. Insbesondere ist das Vorsehen eines derartigen Abstands der beiden Linien voneinander vorteilhaft, wenn der Prüfkörper zumindest in dem die Oberfläche aufweisenden Teilbereich kreiszylindrisch ausgebildet ist.Preferably, the second line is spaced from the first line by about a quarter of a circumference of the specimen. In this way, a uniform quality of the surface of the test body can be determined particularly reliably with regard to a constant distance between the surface of the test body and the axis of rotation of the test body. In particular, the provision of such a distance between the two lines is advantageous if the test body is circular-cylindrical at least in the partial area having the surface.
Die für den erfindungsgemäßen Prüfstand beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.The advantages and preferred embodiments described for the test stand according to the invention also apply to the method according to the invention and vice versa.
Zu der Erfindung gehören demnach auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Prüfstands beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention therefore also includes developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the test stand according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.The invention also includes the combinations of features of the described embodiments. The invention also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, unless the embodiments were described as mutually exclusive.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
-
1 perspektivisch einen Prüfstand zum Untersuchen eines Abrollverhaltens eines Prüflings, wobei im Bereich einer ersten Achse des Prüfstands ein Aufnahmebereich für den Prüfling ausgebildet ist, und wobei im Bereich einer zweiten Achse des Prüfstands ein Zahnrad angeordnet ist, dessen Rotationsachse mit der zweiten Achse des Prüfstands zusammenfällt; -
2 ausschnittsweise den Prüfstand gemäß1 , wobei ein Prüfling in dem Aufnahmebereich eingespannt ist; -
3 den Prüfstand gemäß1 , wobei die beiden Achsen des Prüfstands veranschaulicht sind; -
4 in einer Perspektivansicht eine Vorrichtung, welche zum Kontrollieren einer Parallelität der beiden Achsen des Prüfstands anstelle des Prüflings in dem Aufnahmebereich angeordnet beziehungsweise eingespannt werden kann; -
5 die Vorrichtung gemäß4 in einer Schnittansicht; -
6 die Vorrichtung gemäß4 in einer teilweise geschnittenen Vorderansicht; -
7 den Prüfstand gemäß1 , wobei anstelle des Prüflings die Vorrichtung gemäß4 in dem Aufnahmebereich des Prüfstands angeordnet ist, wobei die Vorrichtung mit einer Messeinrichtung bestückt ist, welche einen Taster aufweist, und wobei anstelle des Zahnrads ein kreiszylindrischer, eine glatte Oberfläche aufweisender Prüfkörper im Bereich der zweiten Achse in dem Prüfstand eingespannt ist; -
8 das Entlangfahren des Tasters an der Oberfläche des kreiszylindrischen Prüfkörpers entlang einer ersten Linie und entlang einer zweiten Linie, wobei die zweite Linie in Umfangsrichtung des Prüfkörpers um ein Viertel eines Umfangs des Prüfkörpers von der ersten Linie beabstandet ist; und -
9 den Prüfkörper gemäß7 in einer Draufsicht entlang einer Rotationsachse des Prüfkörpers.
-
1 perspectively a test stand for examining the rolling behavior of a test specimen, wherein a receiving area for the test specimen is formed in the area of a first axis of the test stand, and wherein a gear wheel is arranged in the area of a second axis of the test stand, the axis of rotation of which coincides with the second axis of the test stand; -
2 excerpts according to the test bench1 , wherein a specimen is clamped in the receiving area; -
3 according to the test bench1 , showing the two axes of the test bench; -
4 in a perspective view, a device which can be arranged or clamped in place of the test piece in the receiving area for checking parallelism of the two axes of the test bench; -
5 the device according to4 in a sectional view; -
6 the device according to4 in a partially sectioned front view; -
7 according to the test bench1 , where instead of the DUT the device according to4 is arranged in the receiving area of the test stand, wherein the device is equipped with a measuring device which has a feeler, and wherein instead of the gear wheel a circular-cylindrical test body having a smooth surface is clamped in the area of the second axis in the test stand; -
8th moving the probe along the surface of the circular-cylindrical test body along a first line and along a second line, the second line being spaced apart from the first line in the circumferential direction of the test body by a quarter of a circumference of the test body; and -
9 according to the test specimen7 in a plan view along an axis of rotation of the specimen.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that each also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is also intended to encompass combinations of the features of the embodiments other than those illustrated. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols designate elements with the same function.
Zu dem mit Bezug auf
In
Vorliegend ist der Grundkörper 48 sowohl in dem ersten Endbereich 46 als auch in dem zweiten Endbereich 50 an seinem Außenumfang kreiszylindrisch und außerdem rohrförmig ausgebildet. Dementsprechend kann auch alternativ der zweite Endbereich 50 in das Spannfutter 16 eingespannt werden, und die Zentrierspitze 20 wird dann in den ersten Endbereich 46 eingeführt. Wenn das Spannfutter 16 als Dehnspannfutter ausgebildet ist, so ist je nach Außendurchmesser des Endbereichs 46, 50 der Prüfstand 10 mit einem passenden Dehnspannfutter zu bestücken.In the present case, the
Die rohrförmige Gestalt der Endbereiche 46, 50 des Grundkörpers 48 kann insbesondere bereitgestellt sein, indem in die Endbereiche 46, 50 in Richtung einer Längsachse 56 des Grundkörpers 48 jeweilige Zentrierbohrungen eingebracht werden. Eine Achse dieser Zentrierbohrungen bildet somit zugleich die Längsachse 56 des Grundkörpers 48 und der Vorrichtung 44.The tubular shape of the
Der rohrförmige erste Endbereich 46 des Grundkörpers 48 weist einen Hohlraum 102 mit einer Fase 104 auf. Wenn die Zentrierspitze 20 in den Hohlraum 102 des ersten Endbereichs 46 eingeführt wird, so gelangt eine Außenseite der Zentrierspitze 20 in flächige Anlage mit der Fase 104 des ersten Endbereichs 46. In analoger Weise kann bei einer um 180° gewendeten Anordnung der Vorrichtung 44 in dem Aufnahmebereich 22 des Prüfstands 10 die Zentrierspitze 20 in einen Hohlraum 106 des zweiten Endbereichs 50 eingeführt werden, bis die Außenseite der Zentrierspitze 20 flächig an einer in dem zweiten Endbereich 50 ausgebildeten Fase 108 anliegt.The tubular
Die schräg zu der Längsachse 56 der Vorrichtung 44 und somit auch des Grundkörpers 48 ausgerichteten Fasen 104, 108 in den jeweiligen Endbereichen 46, 50 des Grundkörpers 48 sorgen für eine sehr präzise Zentrierung der Vorrichtung 44 aufgrund des Einführens der Zentrierspitze 20 in den jeweiligen Endbereich 46, 50. Denn wenn die Außenseite der Zentrierspitze 20 flächig an einer der Fasen 104, 108 anliegt, dann fluchtet eine Mittelachse der Zentrierspitze 20 und somit auch die erste Achse 40 mit der Längsachse 56 des Grundkörpers 48.The
Der Grundkörper 48 weist einen Verschiebebereich 52 auf, welcher vorliegend ebenfalls kreiszylindrisch ausgebildet ist. In diesem zwischen den Endbereichen 46, 50 ausgebildeten Verschiebebereich 52, welcher einen größeren Durchmesser aufweist als der erste Endbereich 46 und als der zweite Endbereich 50, weist der Grundkörper 48 eine Mehrzahl von Führungselementen vorliegend in Form von zwei Führungsnuten 54 auf. Diese Führungsnuten 54 sind parallel zu der Längsachse 56 des Grundkörpers 48 beziehungsweise der Vorrichtung 44 angeordnet oder ausgerichtet.The
Die in
Vorliegend ist der Grundkörper 48 sehr eng formtoleriert. Insbesondere ist ein Außendurchmesser des Grundkörpers 48 vorzugsweise zur Längsachse 56 beziehungsweise zur jeweiligen Achse der die Fasen 104, 108 aufweisenden Zentrierbohrungen sehr eng auf Lage toleriert. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf eine Koaxialität und im Hinblick auf eine Wanddickenänderung beziehungsweise einen Radialschlag des Grundkörpers 48.In the present case, the
Vorliegend gilt diese sehr präzise Ausgestaltung des Grundkörpers 48 im Hinblick auf einen Kreisdurchmesser mit einem durch die Längsachse 56 gegebenen Mittelpunkt des Kreises sowohl für den Verschiebebereich 52 als auch für die Endbereiche 46, 50. Der vorliegend mittlere Bereich des Grundkörpers 48, in welchem der Verschiebebereich 52 ausgebildet ist, dient in vorteilhafter Weise als Führungsdurchmesser für die Hülse 58.In the present case, this very precise configuration of the
Aus
Auf diese Weise verkörpert die Vorrichtung 44 zwei Prüflinge 14, deren jeweilige erste Lagerstelle 24 vom Durchmesser her einem der beiden Endbereiche 46, 50 entspricht. Dadurch kann dieselbe Vorrichtung 44 anstelle von zwei unterschiedlich gestalteten Prüflingen 14 verwendet werden, um die Parallelität der beiden Achsen 40, 42 (vergleiche
Einer der beiden Endbereiche 46, 50 kann in das Spannfutter 16 des Prüfstands 10 eingespannt werden. Dann wird die gegenüberliegende Zentrierbohrung des Grundkörpers 48 entlang der ersten Achse 40 zentriert, indem die Zentrierspitze 20 des Reitstocks 18 in die mit der jeweiligen Fase 104, 108 versehene Zentrierbohrung eingeführt wird, welche in dem gegenüberliegenden Endbereich 46, 50 ausgebildet ist.One of the two
Wenn also der erste Endbereich 46 in das Spannfutter 16 eingespannt ist, so wird die Zentrierspitze 20 in die Zentrierbohrung des zweiten Endbereichs 50 eingebracht, und zwar entlang der zugehörigen zweiten Fase 108. Und wenn der zweite Endbereich 50 in das Spannfutter 16 eingespannt ist, so wird die Zentrierspitze 20 in die Zentrierbohrung des ersten Endbereichs 46 eingebracht, und zwar entlang der zugehörigen ersten Fase 104. Die Zentrierbohrungen der Endbereiche 46, 50 weisen innenseitig die jeweiligen Fasen 104, 108 auf, um beim Einführen der Zentrierspitze 20 in den jeweiligen Endbereich 46, 50 das Zentrieren der Vorrichtung 44 besonders einfach und zuverlässig zu erreichen.So when the
Wenigstens eine Seite der Führungsnuten 54, durch welche vorzugsweise eine Funktionsseite der jeweiligen Führungsnut 54 bereitgestellt ist, ist vorliegend parallel zu der Längsachse 56 ausgerichtet. Wenn die Hülse 58 entlang der Führungsnuten 54 verschoben wird, so bewegt sich die Hülse 58 folglich parallel zu der Längsachse 56 und somit auch koaxial zu der ersten Achse 40.At least one side of the
Aus
Vorliegend ist die Hülse 58 mit Eingriffselementen vorliegend in Form der zwei Schrauben 64 versehen, welche durch die Hülse 58 hindurchgeführt sind (vergleiche
Des Weiteren liegen insbesondere Ränder des jeweiligen Schafts der Schrauben 64 an derjenigen Seite oder Funktionsseite der jeweiligen Führungsnut 54 an, welche hochpräzise parallel zu der Längsachse 56 angeordnet oder ausgerichtet ist. Anstelle der vorliegend beispielhaft gezeigten Schrauben 64 können auch andere Eingriffselemente etwa in Form von Stiften oder dergleichen Körpern vorgesehen sein.Furthermore, in particular edges of the respective shank of the
Aus
Wie aus
Vorliegend ist die Messeinrichtung in Form der Messuhr 70 mittels eines Messuhrhalters 72 an der Hülse 58 festgelegt. Hierfür ist wiederum der Messuhrhalter 72 mittels des Halteelements 66 an der Hülse 58 festgelegt, beispielsweise durch ein Einschrauben einer den Messuhrhalter 72 sichernden Schraube 74 (vergleiche
Die Messuhr 70 umfasst vorliegend eine Anzeige 76, welche vorzugsweise eine sehr geringe Skalenteilung aufweist, beispielsweise eine Skalenteilung von 0,001 Millimeter.In the present case, the
Die durch die Messuhr 70 bereitgestellte Messeinrichtung umfasst vorliegend einen Taster 110, welcher einen Schaft 78 mit einem Tastelement 80 aufweist, wobei durch das Tastelement 80 ein freies Ende des Tasters 110 gebildet ist. In the present case, the measuring device provided by the
Das vorliegend kugelförmige Tastelement 80 liegt vorzugsweise mit einer gewissen Vorspannung beaufschlagt an einer Oberfläche 82 eines vorliegend kreiszylindrischen Prüfkörpers 84 an, wenn der Prüfkörper 84 im Bereich der zweiten Achse 42 (vergleiche
Bei dem in
Vorliegend ersetzt beim Prüfen der beiden Achse 40, 42 auf Parallelität zueinander der kreiszylindrische und an seiner Außenseite glatte Prüfkörper 84 das Meisterrad 32. Hierbei braucht in vorteilhafter Weise nicht darauf geachtet zu werden, dass ein Außendurchmesser dieses als Ersatz für das Meisterrad 32 ausgebildeten beziehungsweise anstelle des Meisterrads 32 vorgesehenen Prüfkörpers 84 auf den Prüfling 14 abgestimmt ist. Letzteres ist jedoch der Fall, wenn wie eingangs erläutert das Meisterrad 32 mit dem goldenen Rad zusammenwirkt, wobei das Meisterrad 32 die Verzahnung oder Außenverzahnung 30 (vergleiche
Vielmehr wird bei dem vorliegend kreiszylindrischen Prüfkörper 84 lediglich darauf geachtet, dass dieser sehr exakt kreiszylindrisch ausgebildet ist und dass dessen Rotationsachse 86 sehr genau mit der zweiten Achse 42 (vergleiche
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn eine Breite 87 des Prüfkörpers 84, also eine Dicke desselben in Richtung der zweiten Achse 42 beziehungsweise in Richtung der Rotationsachse 86, größer ist als eine Breite des Meisterrads 32 (vergleiche
Vor der eigentlichen Einstellung der Achsen 40, 42 derart, dass diese möglichst genau parallel sind beziehungsweise vor der eigentlichen Kontrolle der Parallelität dieser beiden Achsen 40, 42 wird zunächst, wie mit Bezug auf
Zum Anordnen der Vorrichtung 44 in dem Aufnahmebereich 22 wird beispielsweise der erste Endbereich 46 in das Spannfutter 16 eingespannt (vergleiche
An der Hülse 58 kann dann der Messuhrhalter 72 angebracht werden, welcher zum Halten oder Festlegen der Messuhr 70 ausgebildet ist. Vorzugsweise wird hierbei, so wie dies aus
Der Prüfkörper 84, welcher vorliegend das üblicherweise für die Parallelitätsprüfung vorgesehene Meisterrad 32 ersetzt, wird dann auf den Dehndorn 34 aufgespannt, sodass die Rotationsachse 86 des Prüfkörpers 84 mit der zweiten Achse 42 des Prüfstands 10 zusammenfällt. Anschließend kann die Messuhr 70 eingestellt werden. Beispielsweise kann hierbei dafür gesorgt werden, dass das Tastelement 80 des Tasters 110 die Oberfläche 82 des Prüfkörpers 84 im Bereich einer ersten Linie 88 berührt oder kontaktiert, welche sich beispielsweise in etwa auf der Höhe einer ersten, vorliegend horizontalen Mittelebene 90 des Prüfkörpers 84 befindet (vergleiche
In
An der Anzeige 76 der Messuhr 70 kann die Winkelstellung des Schafts 78 beziehungsweise eine Veränderung der Winkelstellung des Schafts 78 abgelesen werden. Wenn die erste Achse 40 parallel zu der zweiten Achse 42 des Prüfstands 10 ausgerichtet ist, ändert sich die Winkelstellung des Schafts 78 nicht, während das Tastelement 80 entlang der ersten Linie 88 über die Oberfläche 82 des Prüfkörpers 84 bewegt wird, indem die Hülse 58 entlang des Grundkörpers 48 beziehungsweise der Führungsnuten 54 verschoben wird. Wenn jedoch während dieses Verschiebens der Hülse 58 entlang der Führungsnuten 54 an der Anzeige 76 eine Veränderung der Winkelstellung des Schafts 78 ablesbar ist, kann auf eine Nichtparallelität der beiden Achsen 40, 42 geschlossen werden.The angular position of the
Vorzugsweise wird in einem nächsten Schritt beim Kontrollieren der Parallelität der beiden Achsen 40, 42 des Prüfstands 10 die Messuhr 70 mittels des Messuhrhalters 72 erneut zu dem Prüfkörper 84 ausgerichtet, und zwar derart, dass das Tastelement 80 des Schafts 78 die Oberfläche 82 des Prüfkörpers 84 an einer anderen Stelle als der erste Linie 88 berührt. Diese Vorgehensweise ist in
Demgemäß wird vorzugsweise das Tastelement 80 des Schafts 78 entlang einer zweiten Linie 94 auf der Oberfläche 82 des Prüfkörpers 84 entlangbewegt. Diese zweite Linie 94 liegt vorzugsweise in etwa in einem Bereich des Prüfkörpers 84, in welchem eine zweite Mittelebene 96 den Prüfkörper 84 schneidet, wobei die zweite Mittelebene 96 senkrecht auf der ersten Mittelebene 90 steht (vergleiche
Auf diese Weise kann besonders gut sichergestellt werden, dass auch bei einem Prüfkörper 84 mit einem vergleichsweise großen Umfang ein konstanter Abstand zwischen der Längsachse 56 und den jeweiligen Linien 88, 94 vorliegt, wenn die Hülse 58 entlang der Führungsnuten 54 verschoben wird und die beiden Achsen 40, 42 parallel sind.In this way, it can be ensured particularly well that even with a
In
Aus
Sowohl ein Innendurchmesser der zentralen Ausnehmung oder Durchtrittsöffnung 112 als auch ein Außendurchmesser des Prüfkörpers 84 sind vorliegend sehr präzise eingestellt. Insbesondere ist hierbei dafür gesorgt, dass die Rotationsachse 86 mittig bezogen auf die zentrale Ausnehmung oder Durchtrittsöffnung 112 und mittig bezogen auf den Außendurchmesser des Prüfkörpers 84 angeordnet ist.Both an inner diameter of the central recess or
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Vorrichtung 44 eine Kontrolle der Achsparallelität und ein Einstellen einer Parallelität der wenigstens zwei Achsen 40, 42 des Prüfstands 10 oder Abrollprüfstands besonders einfach vorgenommen werden kann.Overall, the examples show how the
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0312728A1 (en) | 1987-10-05 | 1989-04-26 | The Firestone Tire & Rubber Company | Loadwheel alignment fixture |
DE102014225058A1 (en) | 2014-01-16 | 2015-07-16 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Rotary drum alignment checking device |
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