DE2149036C3

DE2149036C3 - Anordnung zum Messen der Verformung von Lagerbohrungen in Maschinenteilen

Info

Publication number: DE2149036C3
Application number: DE19712149036
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. 7053 Rommelshausen Riedmiller
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-10-01
Filing date: 1971-10-01
Publication date: 1975-03-13
Also published as: DE2149036B2; DE2149036A1

Description

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Anordnung zum Messen der Verformung von Lagerbohrungen in Maschinenteilen, z. B. in Pleuelstangen, mit einer im wesentlichen aus Abstandsgeber und Gegenpol bestehenden induktiven Meßeinrichtung.

Aus der deutschen Patentschrift 955 908 ist eine induktive Meßeinrichtung bekannt, mit deren Hilfe Durchbiegungen an Kurbelwellen, d. h. Biegungen der Kurbelwelle getrennt von den in radialer Richtung auftretenden Verformungen, gemessen werden. Geberspule mit Kern und Geber- bzw. Ankerplatte dieser Meßeinrichtung sind mit Abstand voneinander an verschiedenen Stellen des Kurbelarmes unlösbar befestigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Meßeinrichtung zu schaffen, mit der Messungen in verschiedenen Lagerbohrungen schnell durchgeführt werden können und die ferner Abweichungen der gefertigten und unter eine die wirkliche Belastung zumindest annähernd wiedergebende statische Belastung gesetzte Lagerbohrung von der genauen Kreisform erfaßt, und zwar in bezug zum Durchmesser, zur möglichen Fertigungstoleranz oder zur gegenseitigen Lage von Bohrung zur Welle, zum Bolzen usw.

Außerdem soll die Meßeinrichtung in ihrer Baugröße so bemessen sein, daß sie auch zum Messen der Verformung kleiner Lagerbohrungen geeignet ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Abstandsgeber und der Gegenpol in der Querbohrung einer der Lagerbohrung angepaßten Welle koaxial angeordnet sind, von denen der Gegenpol entgegen der Wirkung einer Feder in der Querbohrung lä^gsverschiebbar geführt ist, während der Abstandsgeber in dieser Querbohrung in seiner Lage fixier¹ '^St- , -o j r- r- j

In bevorzugter Ausgestaltung gemäß der Erfindung ist in der Querbohrung ein den Abstandsgeber umgebendes und mit der Welle fest verbundenes Führungsstück vorgesehen, in das der Abstandsgeber eingeschraubt und mittels einer Kontermutter in seiner Lage gehalten ist. .

Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Gegenpol mit einer Tasterspitze versehen ist, die durch die zwischen Gegenpol und Abstandsgeber angeordnete Feder an die Wandung der zu vermessenden Lagerbohrung gedruckt wird.

Zur Durchführung von Messungen in Lagerbohrun- «en ist es nur erforderlich, die Meßwellc mit ihren eingebauten indu'.tiven Mitteln in die Lagerbohrung einzuschieben. Das mühsame Ausrichten der Geberspule und der Ankerplatte entfällt, so daß aufeinanderfolgende Messungen an verschiedenen Lagerbohrungen ohne zeitlichen Aufwand möglich sind.

Die die induktiven Mittel aufweisende Welle kann erfindungsgemäß beidseitig in Trägern gelagert sein, die Träger können mit einem Einspannbolzen gelenkig verbunden und zwischen den Trägern und dem auf der Welle aufgeschobenen Maschinenteil können Abstandshülsen angeordnet sein.

Ferner kann ein Ende der Welle mit einer Skala versehen sein, die eine Winkelgradeinteilung aufweist.

In der Zeichnung ist in einem Ausführungsbeispiel der Gegenstand der Erfindung dargestellt und im folgender, näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Meßvorrichtung und

F i g. 2 eine in der Meßvorrichtung angeordnete Welle im Querschnitt, in der induktive Mittel eingebaut sind.

Eine Welle 1, die in der zu messenden großen Lagerbohrung 2 eines Maschinenteils, in diesem Falle eines Pleuels 3. gemäß F i g. 1 eingeschoben ist, ist mit einer zweistufigen Querbohrung 4 nach F i g. 2 versehen, in der die aus einem Abstandsgeber 5 und einem Gegenpol 6 bestehenden induktiven Mittel koaxial eingebaut sind.

Der Abstandsgeber 5 ist in einem an der Wandung der Querbohrung 4 anliegenden Führungsstück 7 eingeschraubt und mittels einer Kontermutter 8 in seiner Lage fixiert. Das mit einer Tasterspitze 9 versehene Führungsstück 7 ist in der Querbohrung festgeklebt, derart, daß die Tasterspitze 0,01 bis 0,02 mm innerhalb des Wellendurchmessers liegt, um ein Lösen der Verklebung durch Formänderung der Welle zu vermeiden.

Der Gegenpol 6 ist in der Verengung 10 der zweistufig ausgebildeten Querbohrung 4 längsverschiebbar gelagert und mit einer Tasterspitze 11 versehen, die durch eine zwischen dem Abstandsgeber 5 und dem Gegenpol 6 liegende Feder 12 an die zu vermessende Lagerbohrung gedrückt wird.

Der Abstandsgeber sollte vor dem Einkleben des Führungsstückes so arretiert werden, daß ein Luftspalt von 1,5 mm vom Abstandsgeber zum Gegenpol ent-

steht, wobei gleichzeitig die Tasterspitze 11 eine Lage einnimmt, die der Lage entspricht, als würde die Tasterspitze am Solldurchmesser der Läget bohrung anliegen.

Das aus den induktiven Mitteln herausragende Meßkabel ist gegebenenfalls über eine Nut, eine Quer- und eine zentrale Bohrung (auf der Zeichnung nicht sichtbar) nach außen in ein die Meßgröße aufnehmendes Gerät geführt.

Die für die Lagerbohrung vorgesehene Welle 1 sollte zweckmäßigerweise in ihren Abmessungen an der oberen Grenze der Fertigungstoleranz liegen, denn je kleiner die Durchmesserdifferenz zwischen der Welle und der Lagerbohrung ist, desto kleiner wird die Verformung der Lagerbohrung unter Last.

Die Welle ί ist beidseitig in Trägern 13 gelagert (F ig. 1). Zwischen dem Pleuel 3 und jeweils einem Träger sind Abstandshülsen 14 angeordnet. Ein Ende der Welle ist mit einer auf einer Scheibe angeordneten Skala 15 versehen, die eine Winkeigradeinteilung aufweist, ao

Beide Träger nehmen an einer Stelle 16 einen Bolzen 17 auf, der mit einem Einspannbolzen 18 für die auf der Zeichnung nicht dargestellte Belastungsmaschine, es könnte z. B. eine vorhandene Zerreißmaschine verwendet werden, kugelgelenkartig verbunden ist. An der kleinen Bohrung 19 des Pleuels 3 sind Zugglieder angeordnet, die aus Bolzen 20, 21, Trägern 22, einem Zwischenstück 23 und einem für die Belastungsmaschine vorgesehenen zweiten Einspannbolzen 24 bestehen. Die Zugglieder sind dreh- und kugelgelenkig miteinander verbunden, um ein Auftreten von eventuell auftretenden Biegemomenten während einer Messung unter Belastung von vornherein auszuschließen. Die Abstandshülsen 14 dienen dem gleichen Zweck.

Während des Meßvorganges werden die sonst dynamisch auftretenden Zünd- und/oder Massenkräfte durch statische Druck- bzw. Zugbelastung simuliert. Die Skala 15 erlaubt ein genügend genau reproduzierbares punktweises Abtasien der zu vermessenden Bohrung. Ein Weiterdrehen der Welle ist nur unter geringer Vorlast möglich, um Lageänderungen der gesamten Meßvorrichtung weitestgehend auszuschalten.

Verschiedene Ebenen der Lagerbohrung sind dann zu messen, wenn die eingebauten Abstandshülsen durch breitere und schmalere ersetzt werden.

Bevor eine Messung in der Lagerbohrung erfolgt, muß zweckmäßigerweise der Abstandsgeber in der Welle, z. B. mittels einer Mikrometerschraube über eine Hottinger Meßbrücke und ein daran angeschlossenes Digitalvoltmeter, geeicht werden.

Die Messung selbst erfolgt bei frei wählbaren Winkeleinstellungen der Welle, während Formänderungen der Lagerbohrung entweder bei bestimmten Laststufen abgelesen oder beispielsweise mit einem XV-Schreiber mit zunehmender Last stufenlos ausgezeichnet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Messen der Verformung von Lagerbohrungen in Maschinenteilen, z. B. in Pleuelstangen, mit einer im wesentlichen aus Abstandsgeber und Gegenpol bestehenden induktiven Meßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsgeber (5) und der Gegenpol (6) in der Querbohrung (4) einer der Lagerbohrung (2) ange- i" paßten Welle (1) koaxial angeordnet sind, von denen der Gegenpol (6) entgegen der Wirkung einer Feder (12) in der Querbohrung (4) längsverschiebbar geführt ist, während der Abstandsgeber (5) in dieser Querbohrung in seiner Lage fixiert ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Querbohrung (4) ein den Abstandsgeber umgebendes und mit der Welle fest verbundenes Führungsstück (7) vorgesehen ist, in das der Abstandsgeber (5) eingeschraubt und mit- ao tels einer Kontermutter (8) in seiner Lage gehalten ist.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenpol (6) mit einer Tasterspitze (11) versehen ist, die durch die »5 zwischen Gegenpol (6) und Abstandsgeber (5) angeordnete Feder (12) an die Wandung der zu vermessenden Lagerbohrung (2) gedrückt wird.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) beidseitig in Trägern (13) gelagert ist und die Träger (13) mit einem Einspannbolzen (18) gelenkig verbunden sind.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem auf der Welle (1) aufgeschobenen Maschinenteil (3) und den Trägern (13) Abstandshülsen (14) angeordnet sind.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Welle (1) mit einer Skala (15) versehen ist, die eine Winkelgradeinteilung aufweist.