DE202008016749U1 - Device for measuring eccentricities on shaft-joint arrangements - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (27, 57) zum Messen von Exzentrizitäten zwischen Drehachsen (41, 43, 80, 81) von Bauteilen einer Welle-Gelenk-Anordnung (37, 48, 58), wobei
– die Vorrichtung (27, 57) aus wenigstens einer Aufnahme (31, 32, 62) sowie aus mindestens zwei Sensoren (35, 36) gebildet ist,
– die Vorrichtung (27, 57) zum Messen wenigstens einer Welle-Gelenk-Anordnung (37, 48) vorgesehen ist, die zumindest einen Gelenkwellenabschnitt (40, 67, 68, 69), ein erstes Gelenksegment (38b, 71a) und ein zweites Gelenksegment (38a, 71b) aufweist, wobei das erste Gelenksegment (38b, 71a) mit dem Gelenkwellenabschnitt (40, 68) verbunden und das zweite Gelenksegment (38a, 71b) mittels einer gelenkigen Verbindung mit dem ersten Gelenksegment (38b, 71a) gelenkig verbunden ist,
– die Aufnahme (31, 32,) wenigstens ein Auflager (56, 75) für einen ersten rotationssymmetrischen Abschnitt (40') der Welle-Gelenk-Anordnung (37, 48, 58) aufweist, an dem der Ab schnitt mit seiner Drehachse (41, 80) radial zentrierbar und längs ausgerichtet sowie um die Drehachse...Device (27, 57) for measuring eccentricities between axes of rotation (41, 43, 80, 81) of components of a shaft-joint arrangement (37, 48, 58), wherein
- The device (27, 57) from at least one receptacle (31, 32, 62) and at least two sensors (35, 36) is formed,
- The device (27, 57) for measuring at least one shaft-joint assembly (37, 48) is provided, the at least one Gelenkwellenabschnitt (40, 67, 68, 69), a first joint segment (38b, 71a) and a second Joint segment (38a, 71b), wherein the first joint segment (38b, 71a) connected to the Gelenkwellenabschnitt (40, 68) and the second joint segment (38a, 71b) articulated by means of an articulated connection with the first joint segment (38b, 71a) is
- The receptacle (31, 32,) at least one support (56, 75) for a first rotationally symmetrical portion (40 ') of the shaft-joint assembly (37, 48, 58), on which the Ab section with its axis of rotation ( 41, 80) radially centered and longitudinally aligned and about the axis of rotation ...
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Exzentrizitäten an Welle-Gelenk-Anordnungen, die durch ein Gelenkwellenabschnitt oder eine Gelenkwelle gebildet sind. Eine Gelenkwelle kann durch ein, zwei oder mehrere der Abschnitte mit einem Gelenk oder mittels Gelenken beliebiger Ausführung gebildet sein.The The invention relates to a device for measuring the eccentricities at shaft-joint assemblies, which by a Gelenkwellenabschnitt or a propeller shaft are formed. A propeller shaft can through a, two or more of the sections with a joint or by means of joints be formed of any execution.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die kleinste mit dieser Vorrichtung prüfbare Einheit ist somit ein Gelenkwellenabschnitt mit einem Gelenk. Das Gelenk ist in der Regel aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Gelenksegmenten gebildet. Es sind grundsätzlich alle denkbaren Gelenkwellen und Gelenke in der Vorrichtung messbar – jedoch ist die Vorrichtung bevorzugt zum Messen von Welle-Gelenk-Anordnungen mit Kreuzgelenken vorgesehen. Die Vorrichtung gemäß Erfindung ist auch zum Messen der Exzentrizitäten an Welle-Gelenk-Anordnungen vorgesehen, die beidendig ein Gelenk aufweisen oder die zumindest an einem Ende mit einem Gelenk und am anderen Ende mit einem Gelenksegment, Gelenkstumpf oder Anschlussflansch versehen sind. Mit der Vorrichtung können auch Anordnungen, in denen zwei oder mehr Gelenkwellenabschnitte mittels Gelenken gelenkig verbunden sind und die endseitig ein Gelenk oder einen Gelenkabschnitt, einen Wellenstumpf bzw. einen Flansch aufweisen, gemessen werden.The smallest testable unit with this device is thus a cardan shaft section with a joint. The joint is in the Usually two articulated joint segments educated. There are basically all possible cardan shafts and joints in the device measurable - but that is Device preferred for measuring shaft-hinge assemblies with Provided with universal joints. The device according to the invention is also for measuring eccentricities on shaft-joint assemblies provided, which at both ends have a joint or at least at one end with a joint and at the other end with a joint segment, Joint stump or flange are provided. With the device may also include arrangements in which two or more propshaft sections are articulated by means of joints and the end a joint or a hinge section, a stub shaft or a flange have to be measured.
Gelenkwellenabschnitte sind stangen- oder rohrförmige Wellenelemente, mit denen Drehmomente um die Drehachse der Gelenkwellenabschnitte übertragbar sind. Das Außenprofil der Gelenkwellenabschnitte ist zumeist außenzylindrisch.PTO shaft sections are rod-shaped or tubular shaft elements, with which Torques about the axis of rotation of the propeller shaft sections transferable are. The outer profile of the propeller shaft sections is usually externally cylindrical.
Der Aufbau von Kreuzgelenken ist allgemein bekannt. Jedes Kreuzgelenk weist zwei gabelförmige Gelenksegmente auf. Das jeweilige Gelenksegment ist durch die Gabel und durch einen zumeist außenzylindrischen Schaft gebildet, von dem die Gabel mit zwei Gabelzinken ausgeht. Das Gelenksegment oder der Flansch sind über den Schaft mit dem Gelenkwellenabschnitt beispielsweise stoffschlüssig verbunden. Der Schaft ist demnach der Abschnitt des Gelenksegments, an dem dieses aus der gabelförmigen Gestalt in eine rotationssymmetrische Gestalt übergeht.Of the Structure of universal joints is well known. Every universal joint has two bifurcated joint segments. The respective Joint segment is through the fork and through a mostly outside cylindrical Shank formed from the fork with two forks. The joint segment or the flange are over the shaft For example, with the cardan shaft section cohesively connected. The shaft is therefore the section of the joint segment, at which this from the fork-shaped shape into a rotationally symmetrical Shape passes over.
In jedem der Gabelzinken ist ein Gabelauge ausgebildet. Die Gabelzinken und somit die Gabelaugen einer Gabel liegen sich am Gabelmaul gegenüber und weisen eine gemeinsame Mittelachse auf. Die Gabelaugen sind Aufnahmen zur Lagerung der Zapfen des Gelenkkreuzes. Die Zapfen sind zumeist mittels Nadellagern, sogenannten Gelenkkreuzbüchsen, in den Gabelaugen gelagert.In Each fork has a fork eye. The forks and thus the fork eyes of a fork are opposite the fork mouth and have a common central axis. The fork eyes are Recordings for the storage of the pins of the spider. The cones are usually by means of needle bearings, so-called universal joint bushings, stored in the fork eyes.
Das Gelenkkreuz ist durch vier Zapfen gebildet, von denen jeweils zwei Zapfen ein Zapfenpaar bilden. Die Zapfen eines der Zapfenpaare liegen auf einer gemeinsamen Mittelachse, wobei die Zapfen eines Zapfenpaares von der Mitte des Gelenkkreuzes aus betrachtet zueinander in entgegengesetzte Richtung weisen. Die Mittelachsen der beiden Zapfenpaare eines Gelenkkreuzes verlaufen in einer gemeinsamen Ebene und kreuzen sich in der Mitte des Gelenkkreuzes rechtwinklig.The Spider is formed by four pins, two of which are each Pins form a pair of pins. The pins of one of the pin pairs lie on a common central axis, wherein the pins of a pin pair viewed from the center of the spider in opposite directions Direction. The central axes of the two pairs of spigots of a spider run in a common plane and intersect in the middle of the spider at right angles.
Das Gelenkkreuz verbindet die beiden Gelenksegmente zu dem Gelenk. Dazu sind die Zapfen eines Zapfenpaares in einer gemeinsamen Gelenkgabel gelagert. Jeder der Zapfen des Zapfenpaares ist in einem der Gabelaugen der gleichen Gabel so gelagert, dass die Mittelachse der Gabelaugen einer Gabel und die Mittelachse eines Zapfenpaares im Idealfall aufeinander liegen. Dadurch kreuzen sich am montierten Gelenk im Symmetriefall die Symmetrieachsen der Gabelaugen beider Gabeln in der Mitte des Gelenks rechtwinklig.The Spider connects the two joint segments to the joint. To are the pins of a pin pair in a common yoke stored. Each of the pins of the pin pair is in one of the fork eyes the same fork stored so that the central axis of the fork eyes a fork and the central axis of a pin pair ideally lie on one another. As a result, intersect at the mounted joint in the symmetry case the symmetry axes of the fork eyes of both forks in the middle of the Joints at right angles.
Die Qualität der Welle-Gelenk-Anordnungen wird unter anderem durch die „Symmetrie" der Anordnung bestimmt. Die Gelenkwellenabschnitte bzw. die Schäfte der Gelenke sind wenigstens abschnittsweise außenzylindrisch gestaltet. Die Drehachse des jeweiligen Gelenkwellenabschnitts oder des Schaftes ist die Symmetrieachse dieser außenzylindrischen Kontur. Die Mitte des Gelenks entspricht bei idealer Ausrichtung der Mitte des Zapfenkreuzes. Die Drehachsen von zwei gelenkig miteinander verbundenen Gelenkwellenabschnitten sind mittels des Gelenks gegeneinander gelenkig neigbar. Bei ideal ausgerichteten Gelenkabschnitten, Gabeln und Zapfenkreuzen am nicht geknickten Gelenk verlaufen die Drehachsen der gelenkig miteinander verbundenen Bauteile durch die Gelenkmitte und durch die Mitte des Zapfenkreuzes als eine gemeinsame Drehachse. Dieses im Idealfall koaxiale Aufeinanderliegen der Drehachsen der gelenkig miteinander verbundenen Bauteile wird vom Fachmann als „Symmetrie" der Gelenkwelle bezeichnet. Derartig symmetrisch zueinander ausgerichtete Gelenkwellen sind beispielsweise bei nicht geknickten Gelenk und bei Rotation um die Drehachse weitestgehend von Massenkräften frei, was sich positiv auf das Verschleiß- und Schwingungsverhalten der im Fahrzeug eingesetzten Gelenkwellenanordnungen auswirkt.The quality of the shaft-joint arrangements is determined, inter alia, by the "symmetry" of the arrangement.The articulated shaft sections or the shanks of the joints are designed at least in sections outside-cylindrically The axis of rotation of the respective articulated shaft section or of the shaft is the axis of symmetry of this outer cylindrical contour The axes of rotation of two articulated shaft sections pivotally articulate against each other, and the pivot axes of the articulated components pass through perfectly aligned joint sections, forks and spigots on the non-articulated joint The joint center and through the center of the spider as a common axis of rotation.This in the ideal case coaxial superimposition of the axes of rotation of the articulated interconnected components is the expert as "symmetry" of the propeller shaft be records. Such a symmetrical one other aligned propeller shafts are largely free of inertial forces, for example, when not articulated joint and rotation about the axis of rotation, which has a positive effect on the wear and vibration behavior of the propeller shaft assemblies used in the vehicle.
Abweichungen,
die aus Fertigungs- und Montagetoleranzen resultieren, schließen
eine prozesssichere symmetrische Ausrichtung jedoch nahezu aus.
In
In
den
Jedes
Gelenkssegment
In
Üblicherweise
sind die Zapfen von Gelenkkreuzen mittels Lagern in den Gabeln von
Kreuzgelenken gelagert. In
Diese Exzentrizität ist ein Qualitätsmerkmal, das bei der Herstellung von Gelenkwellen überwacht wird. Durch Messen der Exzentrizität soll sichergestellt werden, dass nur Gelenkwellen mit Exzentrizitäten innerhalb bestimmter und durch den Fahrzeughersteller vorgegebener ertragbarer Grenzen in Fahrzeuge verbaut werden. Die Exzentrizitäten werden demnach bei der Herstellung der Gelenkwellen regelmäßig geprüft. Bei geläufigen oft kurz mit „Symmetriemessung" bezeichneten Verfahren werden die Gelenkwellenabschnitte an der einen Seite des Gelenks und das Gelenksegment auf der anderen Seite des Gelenks jeweils auf Prismen aufgenommen und eine Messtaster einer Messuhr auf einen außenzylindrischen Abschnitt des Gelenksegments gesetzt. Die Messung setzt voraus, dass die Welle-Gelenk-Anordnung um seine Drehachse (Symmetrieachse) zumindest geschwenkt vorzugsweise jedoch mindestens um 360° auf den Auflagern gedreht wird. Der Messtaster läuft dabei auf einer Außenbahn des rotationssymmetrischen Abschnitts ab.These Eccentricity is a quality feature that comes with it the production of cardan shafts is monitored. By Measuring the eccentricity is to ensure that only cardan shafts with eccentricities within certain and by the vehicle manufacturer given sustainable limits be installed in vehicles. The eccentricities will be Accordingly, in the production of propeller shafts regularly checked. In common often with short "symmetry measurement" designated method, the propeller shaft sections on the one side of the joint and the joint segment on the other side of the joint respectively recorded on prisms and a probe a dial gauge on an outer cylindrical portion of the Joint segments set. The measurement requires that the shaft-joint arrangement preferably pivoted about its axis of rotation (symmetry axis) at least However, at least 360 ° is rotated on the supports. The probe runs on an external track of the rotationally symmetric section.
Anhand des Ausschlages an der Messuhr wird beispielsweise die Exzentrizität der Drehachse des Gelenksegments zur Mittelachse des Gelenkwellenabschnitts ermittelt. Messungen mit derartigen Messanordnungen können fehlerbehaftet sein, die Qualität ist stark vom Einfluss der prüfenden Person abhängig und die Messergebnisse sind nur beschränkt reproduzierbar.Based on the deflection on the dial gauge, for example, the eccentricity of the axis of rotation of the joint segment is determined to the central axis of the propeller shaft portion. Measurements with such measuring arrangements can be faulty, the quality is highly dependent on the influence of the person testing and the Measurement results are only limited reproducible.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es soll eine Vorrichtung geschaffen werden, mit der die Exzentrizität der Gelenkwelle genau und mit reproduzierbaren Werten gemessen werden kann.It a device is to be created with which the eccentricity the propeller shaft are measured accurately and with reproducible values can.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The The object of the invention is achieved by a device according to the Characteristics of claim 1 solved.
Die Vorrichtung ist aus wenigstens einer Aufnahme, wenigstens einem Drehantrieb sowie aus mindestens zwei Sensoren gebildet. Die Vorrichtung ist zum Messen wenigstens einer Welle-Gelenk–Anordnung vorgesehen, die als Bauteile zumindest einen Gelenkwellenabschnitt, ein erstes Gelenksegment und ein zweites Gelenksegment aufweist. Das erste Gelenksegment ist mit dem Gelenkwellenabschnitt verbunden und das zweite Gelenksegment schließt sich zur Bildung eines Gelenks längs an das erste Gelenksegment an und ist mittels einer gelenkigen Verbindung an dem ersten Gelenksegment gelagert.The Device is composed of at least one receptacle, at least one Rotary drive and formed from at least two sensors. The device is for measuring at least one shaft-joint arrangement provided as components at least one drive shaft section, a first joint segment and a second joint segment. The first joint segment is connected to the cardan shaft section and the second joint segment closes to form a joint longitudinally to the first joint segment and is by means of a hinged connection mounted on the first joint segment.
Die Aufnahme weist wenigstens ein Auflager für einen ersten rotationssymmetrischen Abschnitt der Welle-Gelenk–Anordnung auf, an dem der Abschnitt mit seiner Drehachse radial zentrierbar und längs ausgerichtet sowie um die Drehachse zumindest schwenkbar auflegbar ist. Der erste rotationssymmetrische Abschnitt ist dabei seitens des ersten Gelenksegments an der Welle-Gelenk-Anordnung an dem Schaft des ersten Gelenksegments oder an einem mit dem Schaft verbundenen Gelenkwellenabschnitt bzw. Gelenkstummel ausgebildet.The Recording has at least one support for a first rotationally symmetric section of the shaft-joint arrangement on, on which the section with its axis of rotation radially centered and aligned longitudinally and about the axis of rotation at least is pivotally attachable. The first rotationally symmetric section is on the part of the first joint segment on the shaft-joint arrangement on the shaft of the first joint segment or on one with the shaft connected propeller shaft portion or joint stub formed.
Die Sensoren sind in der Vorrichtung auf jeweils eine Messstelle ausgerichtet, die zur Messung jeweils an einem zweiten rotationssymmetrischen Abschnitt der Welle-Gelenk-Anordnung vorgesehen ist. Der zweite rotationssymmetrische Abschnitt ist gemäß Erfindung längs von der Stelle entfernt, an dem das Auflager angeordnet ist und der erste rotationssymmetrische Abschnitt aufgelegt ist. Dabei ist es denkbar, dass zwischen Messstelle und dem Auflager eine oder noch weitere gelenkige Verbindungen ausgebildet sind.The Sensors are aligned in the device on each measuring point, for measuring in each case at a second rotationally symmetrical Section of the shaft-joint assembly is provided. The second rotationally symmetric Section is according to the invention along removed from the location where the support is located and the first rotationally symmetric section is launched. That's it conceivable that between measuring point and the support one or more further articulated connections are formed.
Mit der Vorrichtung können Gelenkwellenabschnitte mit wenigstens einem Gelenk oder Gelenkwellen bestehend aus einem, zwei oder drei Gelenkwellenabschnitten, die durch Gelenke unterschiedlichen Typs bzw. mit unterschiedlichen Gelenkanschlüssen verbunden sind, auf Einhaltung der Symmetrie geprüft werden.With The device can drive shaft sections with at least a joint or propeller shafts consisting of one, two or three Cardan shaft sections, which by joints of different types or are connected to different joint connections, be checked for compliance with the symmetry.
Die Vorrichtung besteht weiterhin vorzugsweise aus einem massiven und nivellierbaren Grundgestell, in das ein Schaltschrank integriert sein kann. Auf mindestens einer Grundplatte des Grundgestells sind die Komponenten der Vorrichtung montiert.The Device further preferably consists of a solid and levelable base frame into which a control cabinet is integrated can be. On at least one base plate of the base frame are the components of the device are mounted.
Auf der Grundplatte sind Aufnahmen, wahlweise mindestens ein Spannssystem, wenigstens ein Drehantrieb und mindestens zwei Sensoren angeordnet.On the base plate are receptacles, optionally at least one clamping system, arranged at least one rotary drive and at least two sensors.
Die Aufnahme weist jeweils wenigstens ein Auflager für den Gelenkwellenabschnitt auf, an der der Gelenkwellenabschnitt mit seiner Drehachse radial zentrierbar und längs ausgerichtet ist. Die Aufnahmen bestehen beispielsweise aus jeweils mindestens einem Prismenauflager, das aus der Messtechnik allgemein bekannt ist. Es sind aber auch alle anderen Aufnahmen vorgesehen, auf denen jeweils mindestens ein außenzylindrischer Abschnitt der Gelenkwellen oder Gelenke an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Auflagern punktförmig bzw. linienförmig aufliegt. Die Bauteile liegen an den Auflagern wahlweise durch Eigengewicht auf. Alternativ weist zumindest eine der Aufnahmen eine Spanneinheit auf, mit der das jeweilige Bauteil gegen das Auflager verspannt ist.The Each receiving has at least one support for the Cardan shaft section on which the cardan shaft section with its axis of rotation radially centered and aligned longitudinally is. The recordings consist, for example, at least each a prism support, commonly known from metrology is. But there are also provided all other recordings on which in each case at least one outer cylindrical section of the Cardan shafts or joints at least two opposite Aufaufern punctiform or linear rests. The components are located on the supports either by weight on. Alternatively, at least one of the receptacles has a clamping unit on, with which the respective component clamped against the support is.
Die Auflager sind entweder starr zueinander angeordnet oder aufgrund von beweglichen Backen aufeinander zu bzw. entgegengesetzt voneinander weg bewegbar. Die Auflager können an ebenen Flächen einer V-förmigen Nut (Prismenauflager) durch einander gegenüberliegende und zueinander geneigte Flächenabschnitte gebildet sein, die vorzugsweise einen Winkel von 45 bis 90° zwischen sich einschließen. Alternativ dazu können die Auflager an Spannbacken oder an drehbaren Rollen bzw. Kugeln bzw. an Kombinationen der zuvor genannten Anordnungen ausgebildet sein. Bevorzugte Aufnahmen weisen Auflager auf, auf denen der Gelenkwellenabschnitt oder ein Gelenksegment möglichst mit möglichst geringer Reibung und gut geführt ist und um seine eigene Drehachse drehbar angeordnet werden kann. Damit ist eine sichere Lage und eine hohe Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gewährleistet.The Supports are either rigidly arranged or due to from moving jaws towards each other or from each other Movable away. The supports can be on flat surfaces a V-shaped groove (prism support) by opposing and mutually inclined surface sections are formed, preferably an angle of 45 to 90 ° between them lock in. Alternatively, the supports on jaws or on rotatable rollers or balls or on combinations be formed of the aforementioned arrangements. Favorite shots have bearings on which the propeller shaft section or a Joint segment as possible with the smallest possible Friction and well guided and around its own axis of rotation can be rotatably arranged. This is a safe location and ensures a high reproducibility of the results.
Der jeweilige Gelenkwellenabschnitt oder das Gelenksegment des jeweiligen Gelenks sind mit ihrer Drehachse an den Auflagern mittels Eigengewicht oder durch Spannkräfte hinsichtlich einer längsgerichteten Messachse in radiale Richtung zentriert. Wenn der jeweilige Gelenkwellenabschnitt an dem Auflager zentriert ist, sind die Drehachse des Gelenkwellenabschnitts und die Messachse in beliebige Richtungen zueinander achsparallel ausgerichtet und können aufeinander liegen. Die Messachse kann in der Vorrichtung als Eichbezug vorgesehen sein, auf die die Messköpfe bzw. deren Sensoren wie Messtaster in der Ausgangsstellung geeicht werden. Alternativ kann beim Eichen eine der Drehachsen eines der Elemente der Welle-Gelenk-Anordnung als Bezug hinzugezogen werden, die dann Messachse ist.Of the respective propshaft portion or the joint segment of the respective Joints are with their axis of rotation on the supports by weight or by clamping forces with respect to a longitudinal measuring axis centered in the radial direction. If the respective PTO shaft section is centered on the support, are the axis of rotation of the propeller shaft section and the measuring axis in any direction to each other axis-parallel aligned and can lie on each other. The measuring axis may be provided in the device as an oak reference to which the Measuring heads or their sensors such as measuring probes in the starting position be calibrated. Alternatively, when calibrating one of the axes of rotation one of the elements of the shaft-joint assembly referred to as a reference which is then measuring axis.
Die Messachse ist in der Vorrichtung längs gerichtet. Bevorzugte Längsrichtung ist die horizontale Richtung. Auf die Längsachse bzw. Drehachse radial gerichtete Objekte wie Messtaster sind demnach vorzugsweise vertikal gerichtet. Denkbar ist aber auch, dass die Messachse und somit Längsrichtung zwi schen horizontaler und vertikaler Richtung geneigt oder vertikal verläuft.The Measuring axis is directed longitudinally in the device. preferred Longitudinal direction is the horizontal direction. On the longitudinal axis or axis of rotation radially directed objects such as probes are accordingly preferably directed vertically. It is also conceivable that the Measuring axis and thus longitudinal direction between horizontal and vertical direction inclined or vertical.
Mindestens ein Spannsystem spannt nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Welle-Gelenk-Anordnung endseitig ein und sichert somit die Übertragung des Drehmoments von dem Drehantrieb zur Welle-Gelenk-Anordnung ab. Dazu ist dieses zentrierend mit hoher Wiederholgenauigkeit und wahlweise manuell, pneumatisch oder hydraulisch betätigbar. Außerdem ist das Spannsystem durch seine austauschbaren Klemmelemente bzw. Klemmbacken/Spannbacken oder Spreizdorne an unterschiedliche Abmessungen der Wellen-Gelenk-Kombinationen anpassbar.At least a tensioning system biases according to an embodiment of the invention Shaft-joint arrangement end and thus secures the transmission of the torque from the rotary drive to the shaft-joint arrangement. This is centering with high repeatability and optional manually, pneumatically or hydraulically actuated. Furthermore is the clamping system by its exchangeable clamping elements or Jaws / jaws or expanding mandrels to different dimensions the shaft-joint combinations customizable.
Der Drehantrieb ist längs auf einer Seite der gelenkigen Verbindung zum Antreiben der Welle-Gelenk-Anordnung um die Drehachsen der Bauteile vorgesehen. Mit dem Drehantrieb ist die Welle-Gelenk-Anordnung bei nicht geknicktem Gelenk um seine Drehachse drehbar. Dabei sind unter Drehen alle beliebige Schwenkbewegungen vorzugsweise mindestens um 180° bis über 360° zu verstehen. Dieser Drehantrieb kann mit dem Spannsystem kombiniert sein und diese antreiben oder gesondert an dem Gelenkwellenabschnitt angreifen. Das Spannsystem kann beispielsweise ein Spannfutter sein, das endseitig an einem Gelenksegment, Flansch oder einem Gelenkwellenabschnitt angreift. Der Drehantrieb der einfachsten Form ist der Antrieb per Hand mit oder ohne getrieblicher Verbindung zwischen der Hand der Bedienperson und der Welle-Gelenk-Anordnung. Als maschinelle Antriebe sind alle denkbaren Antriebe wie Elektromotoren oder pneumatische Antriebe mit oder ohne Zwischenschaltung einer getrieblichen Verbindung vorgesehen. Denkbar ist der Einsatz eines drehend angetriebenen Backenfutters.Of the Rotary drive is longitudinal on one side of the articulated connection for driving the shaft-joint arrangement about the axes of rotation of the components intended. With the rotary actuator, the shaft-joint assembly is at not bent joint rotatable about its axis of rotation. Here are under Rotate all arbitrary pivoting movements preferably at least to understand from 180 ° to over 360 °. This Rotary actuator can be combined with the clamping system and drive this or separately engage the propeller shaft section. The clamping system may for example be a chuck, the end to a Joint segment, flange or a drive shaft section attacks. The rotary drive of the simplest form is the drive by hand with or without a geared connection between the hand of the operator and the shaft-joint arrangement. As mechanical drives are all conceivable drives such as electric motors or pneumatic drives provided with or without the interposition of a geared connection. Conceivable is the use of a rotationally driven baking chuck.
Unter getrieblicher Verbindung sind alle geeigneten Kraftübertragungsanordnungen wie Spindeln, Spindeltriebe, Riementriebe und Zahnradanordnungen zu verstehen, die geeignet sind, Antriebsmomente und Antriebsdrehzahlen des Antriebs in geeignete Antriebsmomente und Drehzahlen an der Welle-Gelenk-Anordnung zu über- bzw. untersetzen.Under Geared connection are all suitable power transmission arrangements such as spindles, spindle drives, belt drives and gear arrangements to understand that are suitable drive torque and input speeds the drive in suitable drive torques and speeds at the To over- or under-put shaft-joint arrangement.
Mit dem Begriff Sensoren sind alle denkbaren berührungslos oder mit Kontakt zur prüfenden Gelenkwelle arbeitenden Messaufnehmer, beispielsweise berührend tastende Messtaster, umfasst. Im einfachsten Fall weisen die Sensoren auslenkbare oder anhebbare Taster, die auf dem jeweiligen zylindrischen Abschnitt aufliegen.With The term sensors are all conceivable non-contact or working with contact to the test drive shaft Measuring sensors, for example touching touch probes, includes. In the simplest case, the sensors have deflectable or Liftable buttons that rest on the respective cylindrical section.
Die Erfindung sieht vor, dass wenigstens zwei alternativ auch mehrere der Sensoren in der Vorrichtung auf einer Seite des Gelenks angeordnet sind, die von dem Drehantrieb entfernt ist. Zwischen Drehantrieb und der Messstelle der Sensoren ist somit längs zumindest die gelenkige Verbindung, also das eigentliche Gelenk oder auch noch ein oder sind mehrere andere Gelenke angeordnet. Beide Sensoren sind dabei entweder auf den gleichen rotationssymmetrischen Abschnitt oder jeder auf einen anderen ausrichtbar. Dem rotationssymmetrischen Abschnitt, an dem gemessen wird, ist gleichzeitig mindestens ein Auflager zugeordnet. Dem Abschnitt auf der anderen Seite der gelenkigen Verbindung, an dem der Drehantrieb angreift ist kein Auflager zugeordnet, jedoch ist dieser Abschnitt vorzugsweise zur Drehachse des Drehantriebs zumindest radial unverrückbar mit einem Spannsystem des Drehantriebs eingespannt.The Invention provides that at least two alternatively several the sensors are arranged in the device on one side of the joint are removed from the rotary drive. Between rotary drive and the measuring point of the sensors is thus at least longitudinally the articulated connection, so the actual joint or one or more other joints are arranged. Both sensors are either on the same rotationally symmetric section or anyone can be aligned to another. The rotationally symmetric The section being measured is at least one at a time Assigned to supports. The section on the other side of the articulated Connection to which the rotary drive engages is not assigned to a support, however, this portion is preferably the axis of rotation of the rotary drive at least radially immovable with a clamping system of Rotary drive clamped.
Gemessen wird entweder an rotationssymmetrischen Abschnitten eines Gelenksegments, dass nicht mit dem Gelenkwellenabschnitt in Verbindung steht, und/oder eines anderen Gelenksegments, das mit einem Gelenkwellenabschnitt verbunden ist, und/oder eines anderen Gelenkwellenabschnitts oder eines Schafts bzw. eines Flansches. Messstellen sind bevorzugt außenzylindrische Oberflächen. Die Anordnung ist um die eigene Drehachse relativ zur weiteren Vorrichtung und gegenüber Sensoren drehbar angeordnet. Dabei sind die Sensoren so aufeinander abgestimmt, dass diese während einer Messung entweder zeitgleich Messwerte erfassen oder zueinander zeitversetzt.Measured is either on rotationally symmetric sections of a joint segment, that is not in communication with the cardan shaft portion, and / or another joint segment, with a cardan shaft section is connected, and / or another PTO shaft section or a shaft or a flange. Measuring points are preferably outside cylindrical Surfaces. The arrangement is about its own axis of rotation relative to the other device and to sensors rotatably arranged. The sensors are so coordinated, that during a measurement they either record measured values at the same time or delayed with each other.
Mehrere Sensoren sind alternativ längs in verschiedenen Radialebenen am gleichen Abschnitt angeordnet oder nehmen gemeinsam in einer Radialebene Messwerte ab. In einer gemeinsamen Radialebene sind die Messtaster vorzugsweise am Umfang der Messstelle um 90° zu einander versetzt oder liegen sich über die Drehachse der Messstelle hinweg (um 180° zueinander versetzt) einander gegenüber. Es ist auch denkbar, dass in beiden zuvor genannten Anordnungen mindestens drei Sensoren vom gleichen Typ oder von unterschiedlichen Typen umfangsseitig einer Messstelle angeordnet sind.Several Sensors are alternatively longitudinal in different radial planes arranged on the same section or take together in one Radial plane measured values. In a common radial plane are the Probe preferably at 90 ° to the circumference of the measuring point offset or lie over the axis of rotation of the Measuring point away (offset by 180 ° to each other) each other across from. It is also conceivable that in both aforementioned Arrangements at least three sensors of the same type or different Types are arranged circumferentially a measuring point.
Die Sensoren sind mit Bezug auf eine Messachse geeicht, die parallel zu den Drehachse längs der Vorrichtung ausgerichtet ist und oder sind auf eine der Drehachsen, entweder auf die des Gelenkwellenabschnitts oder die eines Gelenksegments, vorzugsweise auf die Drehachse und somit Symmetrieachse des Spannsystems geeicht.The Sensors are calibrated with reference to a measuring axis that is parallel is aligned with the axis of rotation along the device and or are on one of the axes of rotation, either that of the cardan shaft section or that of a joint segment, preferably on the axis of rotation and thus calibrated symmetry axis of the clamping system.
Die Messwerte werden während eines Messvorgangs durch die unterschiedlichen Sensoren zueinander synchron zugleich oder zeitlich versetzt abgegriffen.The Measurements are made during a measurement process by the different Sensors synchronously with each other at the same time or offset in time.
Ein oder mehrere Sensoren sind vorzugsweise in Messköpfen angeordnet. Die Messköpfe weisen außer den Sensoren mindestens noch eine Zuführ- oder Zustelleinrichtung auf, mit denen die Sensoren radial oder axial an die Messstelle herangeführt oder auf die Messstelle aufgesetzt werden können. Die Messköpfe sind an der Grundplatte der Vorrichtung befestigt und sind axial entlang der Drehachsen der Welle-Gelenk-Anordnung verschiebbar. Außerdem ist der Messkopf radial zustellbar. Damit ist es möglich, die Messanordnung an unterschiedliche Typen und Größen von Welle-Gelenk-Anordnung anzupassen.One or more sensors are preferably arranged in measuring heads. The measuring heads have at least the sensors nor a supply or delivery device, with which the sensors are brought radially or axially to the measuring point or can be placed on the measuring point. The measuring heads are attached to the base plate of the device and are axially along the axes of rotation of the shaft-joint arrangement displaced. Furthermore is the measuring head radially deliverable. This makes it possible the measuring arrangement to different types and sizes to adapt by shaft-joint arrangement.
Beim Messen wird der Gelenkwellenabschnitt um seine Drehachse um mindestens 180° oder vorzugsweise mindestens um 360° geschwenkt oder rotiert.At the Measure the cardan shaft section about its axis of rotation by at least 180 ° or preferably at least 360 ° swiveled or rotated.
Weiterhin ist die Vorrichtung mit einer Datenspeicher-, Rechen- und Auswerteeinheit versehen oder mit dieser gekoppelt. Denkbar ist auch, dass zumindest Teile einer Daten/Messwert-Sammel-, Verstärker, Auswerte- und/oder Datenübertragungseinheit in die Messköpfe integriert sind.Farther is the device with a data storage, computing and evaluation provided or coupled with this. It is also conceivable that at least Parts of a data / measured value group, amplifier, evaluation and / or data transmission unit in the measuring heads are integrated.
Mit einer derartigen Anordnung sind weitestgehend von Fremdeinflüssen freie, reproduzierbare und sofort ablesbare Messergebnisse erzielbar. Das ist insbesondere durch die Zuordnung von mindestens zwei Sensoren zu zwei verschiedenen Bauteilen und deren Drehachsen erreichbar. Der Versatz zwischen den Drehachsen ist sofort am Messrechner ablesbar.With such an arrangement are largely of foreign influences free, reproducible and immediately readable measurement results achievable. This is especially due to the assignment of at least two sensors reachable to two different components and their axes of rotation. The offset between the axes of rotation can be read off the measuring computer immediately.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Messen von Exzentrizitäten mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zunächst eine Welle-Gelenk-Anordnung in mit gestrecktem Gelenk in die Vorrichtung eingelegt und in der Aufnahme zentriert wird, dann ein an einem Ende der Welle-Gelenk-Anordnung um seine Drehachse drehbar in dem Drehantrieb eingespannt wird und dann die Sensoren auf mindestens eine Messstelle eines der Bauteile in Messposition ausgerichtet werden, und schließlich die Welle-Gelenk-Anordnung mittels des Drehantriebs um die Drehachsen rotiert und dabei mittels der Sensoren Messwerte abgegriffen werden.The The invention also relates to a method for measuring eccentricities with a device according to the invention, characterized that is first a shaft-joint arrangement in with stretched joint inserted into the device and in the Recording is centered, then one at one end of the shaft-joint arrangement is rotatably clamped about its axis of rotation in the rotary drive and then the sensors on at least one measuring point of one of the components be aligned in measuring position, and finally the Shaft-joint arrangement by means of the rotary drive about the axes of rotation rotates and thereby measured values are picked up by means of the sensors.
Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to an embodiment explained in more detail. Show it:
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
Eine
Welle-Gelenk-Anordnung
Der
Drehantrieb
Längs
sind das Spannsystem
Der
Messkopf
Der
Drehantrieb
Die
Welle-Gelenk-Anordnung
Alternativ
dazu kann die Welle-Gelenk-Anordnung
Die
Welle-Gelenk-Anordnung
Der
Gelenkwellenabschnitt
Die
Gelenkwellenabschnitte
Der
nur teilweise dargestellte Gelenkwellenabschnitt
Das
Gelenkssegment
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 1303484 B [0009, 0013] - DE 1303484 B [0009, 0013]
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2008
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20100311 |
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