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Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Kugellagern, Rollenlagern
u. dgl. auf guten Lauf Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung,
mittels welcher Kugellager, Rollenlager u. dgl. auf guten Lauf geprüft werden können.
Unter gutem Lauf ist hierbei das Fehlen aller Mängel zu verstehen, welche die Brauchbarkeit
sowie vor allem die Lebensdauer des Kugellagers im praktischen Betrieb einschränken.
Ein Kugellager mit gutem Lauf soll also, um nur beispielsweise einige Mängel zu
nenneu, vollkommen gleiche Kugeln, vollkommen zentrisch und durch keine Vertiefungen
oder Erhöhungen unterbrochene Laufflächen haben; es soll der Kugelkäfig ohne jede
Klemmung die Kugeln führen u. dgl. m. Eine Möglichkeit, Kugellager auf ihren guten
Lauf im Sinne der obigen Ausführung zu prüfen, bestand bisher nicht. Man konnte
wohl die Einzelteile auf ihre Maßhaltigkeit und evtl. sogar auf das Fehlen von Wuchtfehlern
in ihnen untersuchen. Man konnte auch schließlich das Kugellager in seiner Gesamtheit
einem langen Probelauf unterziehen. Es liegt auf der Hand, daß sich hierbei bestenfalls
einige grobe Fehler zeigen konnten, daß aber jedenfalls die Mängel, welche unter
Umständen die Lebensdauer des Kugellagers im praktischen Betrieb sehr stark herabsetzen
können, also beispielsweise geringfügige Klemmungen im Kugellager selbst, durchaus
nicht beobachtet werden konnten, und daß es vor allem unmöglich war, die Güte des
Kugellagers in bezug auf seinen Lauf zu messen, d. h. beispielsweise bei der Abnahmekontrolle
zahlreicher Kugellager diejenigen auszuscheiden, welche den sogenannten guten Lauf
um ein bestimmtes Maß unterschreiten.
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Vorliegende Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gesetzt, ein Verfahren
anzugeben, mit welchem sämtliche den guten Lauf eines Kugellagers im obigen Sinne
beeinflussenden Faktoren in einfachster Weise zu erfassen und sogar zu messen sind,
so daß nunmehr ein Ausscheiden bestimmter Kugellager, deren Mängel ein ganz bestimmtes
Maß überschreiten, möglich ist. Der Erfindungsgedanke besteht darin,. alle Fehler,
die überhaupt an einem Kugellager auftreten können, durch Anwendung geeigneter Mittel
künstlich in Unbalancen umzuwandeln, die, was ausdrücklich hervorgehoben sei, an
sich (wenigstens zum großen Teil) durchaus nicht vorhanden sind. Zu diesem Zweck
wird gemäß der Erfindung das Kugellager mit einer an sich vollkommen ausgewuchteten
Masse in Verbindung gebracht und nun derart auf einer an sich bekannten Auswuchtvorrichtung
in Rotation versetzt, daß entweder der Spurring feststeht und der Laufring mit der
erwähnten ausgewuchteten Masse umläuft oder daß umgekehrt der Laufring festgehalten
wird und der Spurring mit der Masse umläuft. Die Aus"yuchtvorrichtung, welche beispielsweise
einen schwingfähigen Pendelbalken zur Aufnahme der zu untersuchenden Körper besitzen
möge kann nun mit an sich ebenfalls bekannten Einrichtungen versehen sein, welche
die auf den Pendelbalken ausgeübten
Kräfte exakt zu messen gestatten,
beispielsweise mittels Kompensation durch elektromagnetische Kräfte meßbarer Größe
und Phase.
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Bei der schnellen Drehung des zu prüfenden Lagers werden Fehler im
Durchmesser der Kugeln, Ungleichheit ihrer Abstände voneinander u. dgl., kurz Fehler
im Lauf des Lagers in Unbalancen des vorher genau ausgewuchteten Spannfutters umgesetzt,
sie machen sich also durch Schwingungen des Pendelbalkens bemerkbar. Durch Ströme
von entsprechender Größe und Phase, die in die Elektromagnete geschickt werden,
können die Ausschläge des Pendelbalkens verkleinert und schließlich ganz verhindert
werden. Die zu letzterem Ergebnis nötige Stromstärke ist ein Maßstab für die Güte
des Laufes des geprüften Lagers.
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In der Zeichnung ist die Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens
schematisch dargestellt.
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Der Pendelbalken i bildet mit einer Feder 2 ein schwingbares Gebilde.
Auf ihm sitzt gleichachsig hintereinander die Antriebsvorrichtung, z. B. ein ausgewuchteter
Elektromotor 3 und ein Lagerbock q. mit Zapfen 5. In das ebenfalls genau ausgewuchtete,
mit dem Antrieb zweckentsprechend beweglich gekuppelte Klemmfutter 6 ist der Laufring
7 des zu prüfenden Kugellagers eingespannt, während der Spurring 8 auf dem Zapfen
5 festgehalten ist. Wird der Elektromotor in Drehung versetzt, so drehen sich mit
ihm der Laufring 7 und die Kugeln 9 mit ihrem Käfig. Ist der Lauf des Lagers nicht
gut, so kommt der Pendelbalken in Schwingungen, die ein Maß für die Fehler des Lagers
bilden.
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Besonders vorteilhaft läßt sich das Verfahren anwenden in Verbindung
mit elektromagnetischen Ausgleichsvorrichtungen, welche es gestatten, die Schwingungen
des Pendelbalkens durch elektromagnetische Kräfte regelbarer Stärke und Phase zum
Verschwinden zu bringen. Es ergibt sich dadurch auf besonders einfache Weise eine
Möglichkeit zur Ablesung und Bestimmung der Unbalancegröße, welche in diesem Falle
ein direktes Maß für die Güte des Kugellagers ist.
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In der Zeichnung ist eine derartige Anwendung ebenfalls beispielsweise
und schematisch dargestellt. Das eine Ende des Pendelbalkens liegt zwischen zwei
Elektromagneten i o, denen von einer Stromquelle ii über eine mit dem Prüfkörper
umlaufende Unterbrechervorrichtung 12 Stromimpulse zugeführt werden, deren Stärke
beispielsweise durch Veränderungen eines Widerstandes 13 und deren Phase durch Verstellen
der Unterbrechervorrichtung 12 verändert werden kann. Durch entsprechende Einstellung
der Unterbrechervorrichtung 12 und des Widerstandes 13 lassen sich nunmehr die auftretenden
Schwingungen des Pendelbalkens vollkommen zum Verschwinden bringen, und an der Stellung
des Widerstandes 13 kann sofort das Maß für die Güte des Kugellagers abgelesen werden.
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Wird im Gebrauch der Ring 9 als Spurring benutzt, so wird die Spannvorrichtung
6 am Lagerbock 7 befestigt und der Ring io als Laufring mit der Welle 8 mit dem
Elektromotor gekuppelt.