DE2805899A1

DE2805899A1 - Verfahren zum messen der richtungseigenschaften von wellenoberflaechen

Info

Publication number: DE2805899A1
Application number: DE19782805899
Authority: DE
Inventors: Yasuo Mikami
Original assignee: Nippon Oil Seal Industry Co Ltd
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1978-02-17
Publication date: 1978-09-21
Also published as: GB1573480A; DE2805899C2; US4175332A

Description

Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften von

Wellenoberflächen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften von Wellenoberflächen und insbesondere auf ein Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften von Wellenoberflächen, bei dem ein Meß-Kontaktabschnitt gegen die Oberfläche einer Welle gedrückt wird.

Bisher wurden die Richtungseigenschaften der Oberflächen von Wellen, die für verschiedene Arten von Maschinen und Werkzeugen verwendet werden, durch direkte Beobachtung der Oberfläche oder durch Beobachtung einer Nachbildung der Oberfläche gemessen, wobei jeweils eine Vergrößerungseinrichtung benutzt wurde. Mit diesem Verfahren ist es jedoch schwierig, die Richtungseigenschaften der

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Wellenoberflächen quantitativ zu messen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften von Wellenoberflächen zu schaffen, insbesondere ein Verfahren zum quantitativen Messen der Richtungseigenschaften von Wellenoberflächen unter Verwendung eines Meß-Kontaktabschnitts,

Weiterhin soll der Meß-Kontaktabschnitt gegen die Wellenoberfläche gepreßt werden, so daß die Größe der Bewegung des Meß-Kontaktabschnitts in axialer Richtung gemessen wird, die durch die Drehung der Welle verursacht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften von Wellenoberflächen gelöst, bei dem ein Meß-Kontaktabschnitt gegen die zu messende Oberfläche einer Welle, die horizontal und drehbar gelagert ist, gedrückt wird, wobei die Größe der Bewegung des Meß-Kontaktabschnitts in axialer Richtung gemessen wird, die durch die Drehung der Welle verursacht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine Vorderseitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen der Richtungseigen

schaften einer Drehwelle,

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Fig. 2 ist eine Seitenansicht des in Fig. 1

gezeigten Ausführungsbeispiels, welche die Lagebeziehung zwischen der Welle und einem drahtähnlichen Meßmaterial zeigt,

Fig. 3 ist eine Vorderseitenansicht eines weiteren

Ausführungsbeispiels eines in der Erfindung verwendeten Meß-Kontaktabschnitts,

Fig. 4 ist eine Seitenansicht des in Fig. 3 ge

zeigten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 ist eine Vorderseitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines in der Erfindung verwendeten Meß-Kontaktabschnitts und

Fig. β ist eine Seitenansicht des in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiels.

Die Erfindung soll ein Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften der ümfangsfläche einer Drehwelle schaffen, die für verschiedene Arten von Maschinen und Werkzeugen verwendet wird.

Beispielsweise können im Fall einer Drehwelle für eine öldichtung die Richtungseigenschaften, die während der Herstellung derselben ihrer Oberfläche gegeben werden, auf der die Dichtlippe der öldichtung durch Reibung bewegt wird, die Fähigkeit beeinträchtigen, einen Leckdurchgang der Flüssigkeit, die abgedichtet werden soll, zu verhindern. Es ist notwendig,daß die mikroskopischen Vorsprünge auf der Oberfläche der Drehwelle sich genau rechtwinklig zu ihrer Achse erstrecken.

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Im Hinblick auf die Bedeutung dieser Richtungseigenschaften der Umfangsfläche einer Drehwelle schafft die Erfindung ein sehr einfaches Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften der Oberfläche einer Welle, wobei das Verfahren es ermöglicht, sehr genaue Meßwerte zu erhalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften der Oberfläche einer Welle wird ein Meß-Kontaktabschnitt gegen die Oberfläche der Welle gedrückt, die horizontal und drehbar gelagert ist; dadurch wird die Größe der Bewegung des Meß-Kontaktabschnitts in axialer Richtung gemessen, die durch die Drehung der Welle verursacht wird. Drahtähnliche Materialien, wie beispielsweise Fasern, die linienförmig die Gegenstandsoberfläche berühren, nadelähnliche Materialien, wie beispielsweise Nadeln, die einen Punkt der Gegenstandsoberfläche berühren, und plattenförmige Materialien, die beispielsweise aus Gummi, Kunststoff, Metallen oder Leder bestehen und einen größeren Bereich der Gegenstandsoberfläche berühren, können bei der Erfindung als Meß-Kontaktabschnitt verwendet werden.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Messen der Richtungseigenschäften der Oberfläche einer Drehwelle. Eine Welle 1, die gemessen werden soll, ist konzentrisch auf eine Hauptwelle montiert, deren Achse horizontal gehalten wird und die durch Lager 3 drehbar gelagert ist. Die Welle 1 kann über eine Drehkraftübertragungseinrichtung 4 mittels eines Motors 5, dessen Drehzahl veränderbar und dessen Umlaufrichtung umkehrbar ist,in frei wählbarer Richtung mit frei wählbarer Geschwindigkeit gedreht werden. Ein faserförmiges drahtähnliches Meßmaterial 16, dessen ein Ende in einer Lage oberhalb und hinter der Welle 1 gehalten wird, erstreckt sich bis unterhalb der Welle 1 und wird durch ein Gewicht

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gespannt, das an dem unteren Ende desselben befestigt ist, wobei das Meßmaterial die Oberfläche der Welle 1 berührt, die gemessen werden soll. Die Lage, in der das obere Ende des drahtähnlichen Materials 16 befestigt ist, kann durch Betätigen eines Trägerstabs 13 horizontal und vertikal bewegt werden. Das drahtähnliche Material 16 wird durch horizontales Bewegen des Trägerstabs 13 in eine Meßlage gebracht. Der Druck, den das drahtähnliche Material 16 auf die zu messende Oberfläche ausübt, wird durch Verschieben des Trägerstabs in horizontaler und vertikaler Richtung eingestellt. Eine Skala 14 ist unterhalb der Welle 1 hinter dem drahtähnlichen Material 16 vorgesehen; sie ist im wesentlichen parallel zu der Welle 1. Ein Drehzahlmesser 15 ist mit der Hauptwelle 2 verbunden, um deren Drehzahl festzustellen. Bei diesem Ausführungsbeispiel dient der Abschnitt des drahtähnlichen Meßmaterials 16, der die Oberfläche der Welle 1 berührt, als Meß-Kontaktabschnitt 11.

Anhand der Figuren 3 bis 6 werden weitere Beispiele von Meß-Kontaktabschnitten beschrieben, die bei der Erfindung verwendet werden.

Ein in den Fig. 3 und 4 gezeigter Meß-Kontaktabschnitt 10 besitzt einen plattenförmigen Körper aus einem elastischen Material wie beispielsweise Gummi, der an dem Mittelabschnitt einer Angel-oder Abtastschnur 17 befestigt ist und gegen die zu messende Oberfläche der Welle 1 gedrückt wird; die Abtastschnur 17 ist ähnlich wie das oben erwähnte drahtähnliche Meßmaterial 16 gestützt.

Ein nadelähnlicher Meß-Kontaktabschnitt 9, wie in

den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, ist auf der Innenoberfläche eines Arms 18 vorgesehen, dessen eines Ende pendelbar gelagert ist; er wird gegen die zu messende Oberfläche der Welle 1 gedrückt.

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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften der Oberfläche einer Welle wird nachstehend anhand des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Die Lage, in der das drahtähnliche Meßmaterial gehalten ist, und die Lage der Skala 14 werden unter Berücksichtigung des Durchmessers der Welle 1 und der Lage des zu messenden Wellenabschnitts gewählt. Dann wird die Hauptwelle 2 langsam vor-und zurückgedreht, um bei der Welle 1 zu prüfen, ob der Meß-Kontaktabschnitt 11, der auf dem drahtähnlichen Material 16 vorgesehen und in Berührung mit der Oberfläche der Welle 1 ist, horizontal bewegt wird. Wird der mit der Oberfläche der Welle 1 in Berührung befindliche Meß-Kontaktabschnitt 11 nicht in irgendeine Richtung bewegt, zeigt dies an, daß die Welle keine Richtungseigenschaften besitzt. Wird der Meß-Kontaktabschnitt 11/der mit der Oberfläche der Welle 1 in Berührung steht, bewegt, ist es notwendig, den Zusammenhang zwischen der Richtung, in die die Hauptwelle 2 gedreht wurde, und der Richtung, in die das drahtähnliche Meßmaterial 16 bewegt wurde, sowie die Drehzahl der Hauptwelle 2 mittels des Drehzahlmessers 15 und die Größe der Bewegung des drahtähnlichen Meßmaterials gegenüber der skala 14 festzustellen. Die Richtung (der Neigung) der mikroskopischen Vorsprünge der Welle 1 ergibt sich durch Bestimmen des Zusammenhangs zwischen der Richtung, in die die Hauptwelle 2 gedreht wurde, und der Richtung, in die das drahtähnliche Meßmaterial 16 bewegt wurde. Die Größe der Steigung (Torsionswinkel) der mikroskopischen Vorsprünge ergibt sich durch Bestimmen des Zusammenhangs zwischen der Drehzahl der Hauptwelle 2 und der Größe der Bewegung der Welle 1.

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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften einer Drehwelle weist die oben genannten Bauelemente auf. Wegen dieser Bauelemente kann die Meßeinrichtung einfach aufgebaut werden. Außerdem können durch das erfindungsgemäße Verfahren genaue Meßwerte durch eine einfache Handhabung der Einrichtung erhalten werden; ferner kann es zum Messen selbst sehr kleiner Richtungseigenschaften verwendet werden.

Zusammengefaßt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften von Wellenoberflächen, wobei ein Meß-Kontaktabschnitt gegen die Oberfläche einer Welle gedrückt wird, die horizontal und drehbar gelagert ist; dadurch wird die Größe der Bewegung des Meß-Kontaktabschnitts in horizontaler Richtung gemessen, die durch die Drehung der Welle verursacht wird.

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Claims

TlEDTKE - BüHLING » KlNNE - GflUPE

Dipl.-Chem. G. Bühling

9 80 5899 Dipl.-Ing. R. Kinne

^* ^v Dipl.-Ing. P. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.: (0 89) 53 96 53 Telex: 5-24845 tipat cable: Germaniapatent München

13. Februar 1978

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case P72-1431

Patentansprüche

i) Verfahren zum Messen der Richtungseigenschaften von Wellenoberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meß-Kontaktabschnitt (9, 10, 11) gegen die zu messende Oberfläche einer Welle (1) gedrückt wird, die horizontal und drehbar gelagert ist, so daß die Größe der Bewegung des Meß-Kontaktabschnitts in axialer Richtung, die durch die Drehung der Welle verursacht wird, gemessen werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meß-Kontaktabschnitt (11) aus einem drahtähnlichen Material (16) besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meß-Kontaktabschnitt (9) aus einem nadelähnliehen Material besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meß-Kontaktabschnitt (10) aus einem plattenförmigen Material besteht.

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (Manchen) Kto. 870-43-804

OriSIMAL !MSPECTED

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5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daa der Meß-Kontaktabschnitt (11) ein Gewicht (12) an seinem unteren Ende aufweist, wobei der obere Endabschnitt des Meß-Kontaktabschnitts oberhalb der Welle (1) gestützt ist.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meß-Kontaktabschnitt (9) auf der Innenoberfläche eines Arms (18) vorgesehen ist, dessen eines Ende pendelnd aufgehängt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meß-Kontaktabschnitt (10) an dem Mittelabschnitt einer Abtastschnur (17) vorgesehen ist, die an ihrem unteren Ende ein Gewicht aufweist und an ihrem oberen Ende oberhalb der Welle gehalten ist.

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