DE3800750C2 - Prüfvorrichtung für die Fluchtung von von Querbohrungen eines Universalgelenks gebildeten, halbrunden Lagersitzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung für die Fluchtung von von Querbohrungen eines Universalgelenks gebilde­ ten, halbrunden Lagersitzen.

Aus US-PS 4 338 726 ist eine Vorrichtung zur Prüfung der Konzentrizität von drei oder mehr zueinander fluchtenden Bohrungen bekannt. Zu dieser Prüfung werden wenigstens zwei Lagerbohrungen, welche am weitesten voneinander entfernt liegen, in Lager eingesetzt, und es wird eine sich in diesen Lagern drehend bewegende Welle genommen, welche in diesen beiden von den Lagern gebildeten Bezugssitzen zur Bestimmung einer Bezugsachse abgestützt ist. Diese Bezugsachse wird von der Längsmittelachse der Welle gebildet. Nach der Bestimmung dieser Bezugsachse mittels der Welle wird dann mit Hilfe einer beweglichen Sonden­ anordnung die Konzentrizität oder die Rundheit der dazwischen liegenden Lagersitze geprüft. Hierbei wird vorausgesetzt, daß die beiden Lagerflächen, in welche die die Bezugssitze bildenden Lager eingesetzt werden, zueinander fluchten. Zur Messung der Konzentrizität ist die Welle in den Lagern drehbeweglich angeordnet, aber axial festgelegt. Bei dieser Prüfvorrichtung wird somit vorausgesetzt, daß die die Bezugsachse bildenden Lagerbohrungen in die darin eingelegten Lager bereits flucht­ gerecht ausgerichtet sind.

Aus US-PS 2 684 536 ist eine Meßvorrichtung bekannt, die eine "Gut-" oder "Schlecht"-Entscheidung bezüglich der Bohrungs­ toleranzen gestattet. Bei dieser Prüfvorrichtung wird davon ausgegangen, daß eine präzise Koaxialität weder erforderlich ist noch vorausgesetzt wird.

Ferner gibt es Meßlehren, welche die Prüfung der Fluchtung von Querbohrungen in U-förmigen Gelenkstücken, beispielsweise Jochen von Universalgelenken, ermöglichen. Diese Meßlehre umfaßt einen Stab mit einer genauen Grundfläche zum Prüfen der Flucht von im Abstand liegenden geschlossenen, runden Lagerbohrungen. Zum Prüfen der Flucht von halbrunden Bohrungen oder Lagersitzen oder von nichtrunden Bohrungen, beispielsweise rechteckigen oder hexagonalen Bohrungen, sind diese Meßlehren nicht geeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvor­ richtung bereitzustellen, welche es auf konstruktiv einfache und betriebszuverlässige Weise gestattet, die Koaxialität bzw. die Fluchtung oder mangelnde Fluchtung von wenigstens zwei be­ abstandeten Querbohrungen eines Universalgelenks zu bestimmen oder zu ermitteln, welche halbrunde Lagersitze bilden.

Nach der Erfindung wird hierzu eine Prüfvorrichtung für die Fluchtung von von Querbohrungen eines Universalgelenks gebilde­ ten, halbrunden Lagersitzen bereitgestellt, deren nähere Einzelheiten im Patentanspruch 1 angegeben sind.

Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung ist konstruktiv einfach aufgebaut und läßt sich auch von ungeschultem Personal zuver­ lässig einsetzen. Wenn bei dieser Prüfvorrichtung die beiden zu überprüfenden Querbohrungen zueinander fluchten, so läßt sich der zylindrische Prüf-Stab mit dem Meßabschnitt mit geringfügigem Spiel axial gleitbeweglich durch die Innen-Meßbohrung der beiden Meß-Büchsen schieben. Liegen hingegen die zu prüfenden Bohrungen aus der Flucht, so kann der zylindrische Prüf-Stab in axialer Richtung durch eine der Meß-Büchsen gehen und stößt gegen die andere an. Auf diese Weise kann man zuverlässig erkennen, ob die zu überprüfenden Bohrungen fluchten oder nicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 wiedergegeben.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von bevorzugten Aus­ führungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische und teilweise in auseinandergezo­ gener Darstellung gezeigte Prüfvorrichtung von von Querbohrungen eines Universalgelenks gebildeten, halbrunden Lagersitzen,

Fig. 2 eine Seitenansicht in Teilschnittdarstellung der Prüfvorrichtung nach Fig. 1, wobei hier die Bohrungen in Flucht liegen,

Fig. 3 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Verhältnisse einer Anwendung der Prüfvorrichtung bei einem Joch, wenn ein Fluchtungsfehler vorliegt, wobei diese Einzelheiten stark vergrößert verdeutlicht sind und sich der Fluchtungsfehler beispielsweise infolge eines ungenau­ en Zusammenbaus oder einer Abweichung bedingt durch Wärmeverformung ergeben kann, und

Fig. 4 eine Stirnansicht eines Jochs in Verbindung mit der Prüfvorrichtung, wobei ein in starker Vergrößerung dargestellter Fluchtungsfehler vorliegt, welcher sich beispielsweise infolge eines zu hohen angelegten Drehmoments oder durch eine wärmebedingte Verformung ergibt.

Die Prüfvorrichtung 10 zum Prüfen der Flucht von zwei im Abstand liegenden Bohrungen, die eine gemeinsame Achse haben, um­ faßt einen zylindrischen Prüf-Stab 12 und ein Paar Meß-Büchsen 14 und 16. Die Außenform der Meß-Büchsen 14 und 16 oder wenigstens ein Teil hiervon entspricht der Form der Boh­ rungen, deren Flucht geprüft werden soll. Diese Form kann eine runde Bohrung, eine rechteckige Bohrung oder eine Bohrung anderer geometrischer Form sein, wobei diese Boh­ rungen in einer gemeinsamen Achse liegen. Im dargestell­ ten Beispiel werden die Querbohrungen 18 und 20 von halbkreisförmigen Lagersitzen eines halbrunden Stirnjoches 22 gebildet.

Beim Ersetzen von abgenutzten Universalgelenken beispiels­ weise an Enden der Antriebswelle eines Kraftwagens werden die vier Lager und die U-förmigen Gelenke vollständig aus­ gewechselt. Um zu gewährleisten, daß die neuen eingebauten ihre gewünschte Betriebsdauer erreichen, ist es sehr wich­ tig, daß die Querbohrungen in Flucht liegen. Diese Flucht kann nicht durch das bloße Auge geprüft werden, sondern es sind andere Methoden erforderlich, um die Flucht zu prüfen. Wie Fig. 1 zeigt, werden die Meß-Büchsen 14 und 16 in den Querbohrungen bzw. Lagersitzen 18 und 20 angeordnet und am Joch 22 durch ein Halteband oder einen Bügel 24 mittels Schrauben befestigt. Die Meß-Büchsen 14 und 16 haben gleiche Innen- Meßbohrungen 28 und 30.

Der Prüf-Stab 12 ist zylindrisch mit einem Meßabschnitt 32 und einem anschließenden gerändelten Handgriff 34 mit etwas kleinerem Durchmesser als demjenigen des Meßab­ schnittes ausgebildet. Der Meßabschnitt 32 ist genau geschliffen, so daß er mit engem Sitz durch die Innen-Meßbohrungen 28 und 30 der Meß-Büchsen 14 und 16 geschoben und in diesen aufge­ nommen werden kann.

Nachdem die Meß-Büchsen 14, 16 in den Querbohrungen bzw. Lager­ sitzen 18, 20 befestigt worden sind, kann ihre Flucht und damit die Flucht der Lagersitze geprüft werden durch Einführen des Meßabschnittes 32 des Prüf-Stabes 12 durch die Innen-Meßbohrung 28 der ersten Meß-Büchse 14 und wenn der Meßab­ schnitt 32 auch in die Innen-Meßbohrung 30 der zweiten Meß- Büchse 16 eingeschoben werden kann, zum Beispiel durch eine axiale und drehende Bewegung des Prüf-Stabes 12, dann liegen die beiden Bohrungen in Flucht, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab ein Joch, bei dem die Bohrungen nicht in Flucht liegen, weil eines ihrer Augen 36 sich erzogen oder verformt hat. Dies kann ent­ stehen durch Fehler beim Einbau oder Ausbau der Gelenk­ verbindung oder durch eine Verformung infolge Wärmeein­ fluß während des Betriebes. Ebenso zeigt Fig. 4 in ver­ größertem Maßstab einen Fluchtungsfehler der beiden Boh­ rungen. Dieser Fehler kann beispielsweise infolge eines zu hohen Drehmomentes, z. B. bei Überlastung, oder auch durch Wärmeverformung hervorgerufen werden.

Die Prüfvorrichtung 10 ist zweckmäßigerweise mit mehr als einem Paar von Meß-Büchsen versehen, so daß die Fluch­ tung von Bohrungen unterschiedlicher Größen geprüft wer­ den kann. Jedes Paar Meß-Büchsen hat dann einen entspre­ chend anderen Außendurchmesser, angepaßt an die Größe der Lager 17 des jeweiligen zu prüfenden Joches 22. Es können auch Meß-Büchsen mit nicht kreisförmigen Außenprofilen eingesetzt werden, die an entsprechende Formen der Boh­ rungen angepaßt sind, die geprüft werden sollen. Zweck­ mäßigerweise sind jedoch die Innen-Meßbohrungen 28 und 30 aller Meß-Büchsenpaare identisch, so daß für alle ein einziger Prüf-Stab 12 mit dem Meßabschnitt 32 verwendet werden kann. In manchen Fällen können die Meßbohrungen unterschiedlich sein und der Meßabschnitt des Prüf-Stabs kann dann geeignet abgestuft sein zur Anpassung an diese unterschiedlichen Durchmesser. Es ist nur erforderlich daß der Meßabschnitt des Prüf-Stabs, der in den Innen-Meßboh­ rungen der Meß-Büchsen aufgenommen werden soll, einen entsprechenden eng passenden gleichmäßigen Durchmesser hat. Der Meßabschnitt 32 oder wenigstens ein Teil hier­ von ist vorzugsweise kreisförmig im Querschnitt in den Bereichen, die in die Meß-Büchse eintreten, um eine Aus­ richtung der Meß-Büchsen zu vermeiden vor der Prüfung der Fluchtung der Bohrungen.

Claims (6)

1. Prüfvorrichtung für die Fluchtung von von Querbohrungen eines Universalgelenks gebildeten, halbrunden Lagersitzen, welche in Kombination folgendes aufweist:
ein Paar Meß-Büchsen (14, 16), welche jeweils einen dem Durchmesser der bezüglich der Fluchtung zu überprüfenden Querbohrungen entsprechenden Außendurchmesser und eine gleichförmige Innen-Meßbohrung (28, 30) haben;
Einrichtungen (24, 26) zum jeweiligen lösbaren Festle­ gen der Meß-Büchsen (14, 16) in den zugeordneten Querbohrun­ gen (18, 20), und
einen zylindrischen Prüf-Stab (12) mit einem Meß­ abschnitt (32), welcher den Abstand zwischen den Querbohrun­ gen (18, 20) überspannt und einen Außendurchmesser hat, der eng in den Innen-Meßbohrungen (28, 30) der jeweiligen Meß- Büchsen (14, 16) aufnehmbar ist, wobei der Prüf-Stab (12) axial gleitbeweglich in den Innen-Meßbohrungen (28, 30) der beiden Meß-Büchsen (14, 16) nur dann aufgenommen ist, wenn die Innen-Meßbohrungen (28, 30) fluchten, aber ansonsten in nur einer innen-Meßbohrung zur Anzeige einer mangelnden Fluchtung der Querbohrungen aufgenommen ist.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Prüfen der Fluchtung von zwei im Abstand liegenden Querbohrungen (18, 20) mit gleichem Durchmesser die beiden Meß-Büchsen (14, 16) einen gleichen Außendurchmesser haben.

3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß-Büchsen (14, 16) eines Paares Bohrungen mit demsel­ ben Innendurchmesser haben und wenigstens die Abschnitte des Prüf-Stabs (12), die in den Bohrungen der Meßbüchsen (14, 16) aufnehmbar sind, denselben Außendurchmesser haben.

4. Prüfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüf-Stab (12) einen Prüfabschnitt (32) mit gleichmäßi­ gem Durchmesser hat.

5. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüf-Stab (12) einen Handgriff (34) hat, der sich an den Prüfabschnitt (32) anschließt.

6. Prüfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meß-Büchsen (14, 16) ein erstes Paar Meßbüchsen zum Prüfen der Fluchtung eines ersten Paares von Bohrungen bilden, und daß ein zweites Paar Meßbüchsen vorgesehen ist, deren Außenform sich von der Außenform des ersten Paars von Meßbüchsen (14, 16) unter­ scheidet und die eine Bohrung mit demselben Innendurchmesser wie das erste Paar Meßbüchsen zur Prüfung der Fluchtung eines zweiten Paares von Bohrungen haben, die auf einer gemeinsamen Achse liegen.