Das System zur sekundenschnellen Prüfung von Drallstrukturen und Rauhigkeiten auf Wellen.

Um Undichtheit einer Radialwellendichtung zu vermeiden, ist die Dichtungsfläche der Welle drallfrei zu fertigen. Durch die optische Beugung können Drallstrukturen sichtbar gemacht werden, deren Amplituden deutlich unterhalb der Rauheitsamplituden der Dichtfläche liegen.

Schnell und zuverlässig kann somit eine Qualitätskontrolle in unmittelbarer Nähe zum Bearbeitungsprozess erfolgen.Mit Prüfzeiten im Sekundenbereich sind die Geräte vielseitig einsetzbar, z.B. für die Eingangskontrolle, für die Prozessoptimierung des Herstellungsverfahrens oder für die 100%-Kontrolle in der Serienfertigung.

Standardmäßig wird Drall gegenwärtig mit der Fadenmethode oder einem profilometrischen Messgerät geprüft. Beide Verfahren sind nicht für einen schnellen Einsatz im Produktionsprozess oder eine 100%-Kontrolle geeignet. Mit dem STT wurde ein Prüfgerät entwickelt, welches diese Anforderungen erfüllt und ein sicheres Prüfen auf Drallfreiheit mit hoher Bedienerfreundlichkeit vereint.

Abbildung: Visuelle Prüfung auf einen Blick. Die Bilder zeigen das Verhalten an Dichtsitz-Oberflächen ohne Drall (1) und mit Drall (2)

Das STT-Handgerät wird auf den Prüfling aufgesetzt. Der Prüfer kann sofort anhand eines Streifensystems im Sichtfeld das Vorhandensein von Drallstrukturen auf der Oberfläche des gefertigten Bauteils erkennen. Die Abbildung von Drallstrukturen war bisher nur mit sehr aufwendiger und kostenintensiver taktiler Formmesstechnik möglich.

Eine fertigungsnahe Prüfung konnte aufgrund der hohen Messzeit und den restriktiven Messbedingungen nicht erfolgen. Alternativ dazu wird die Fadenmethode angewendet, welche aber von verschiedenen Randbedingungen abhängig ist (z.B. Fadenmaterial, Fadenstärke, angebrachtes Gewicht oder Viskosität des Schmiermittels).

Wesentlicher Nachteil dieser Methode ist jedoch, dass bei sehr kleinen bzw. sehr großen Drallstrukturen das Verfahren nachweisbar versagt.

STT Varianten

STT - shaft twist tester NO

• Fertigungsnahe Drallprüfung
• Lasertechnik
• Integrierte Lupe
• Hohe Reproduzierbarkeit

STT - shaft twist tester NK

• Adaptierte Digitalkamera
• Fertigungsnahe Drallprüfung
• Auswertungs- und Archiviersoftware
• Lasertechnik

STT - shaft twist tester NV

• Integrierte Videokamera
• Aufbau als Drallprüfstand
• Drallprüfung am Monitor
• Ideal geeignet für 100%-Kontrolle

Anwendungshintergrund

Die Dichtfunktion einer Wellendichtung wird wesentlich durch den Drall bestimmt. Sobald Drall vorhanden ist, beginnt mit Rotation der Welle eine kritische Mikropumpwirkung, welche Flüssigkeitsaustritt bzw. Verschleiß des Bauteils verursacht.

Diese Drallstrukturen können präzise mit dem Shaft Twist Tester visualisiert werden. Eine optische Filterung zeigt das Vorhandensein von Drall auf der Prüflingsoberfläche an und ermöglicht die Abschätzung der Drallparameter Dralltiefe und Periodenlänge. Dabei ist die Anzahl der abgebildeten Beugungsstreifen ein Maß für die Dralltiefe, ihr Abstand ein Maß für die Periodenlänge.

Anwendungsgebiete

• Qualitätskontrolle, Qualitätssicherung und Fertigungs-optimierung von Wellen und zylindrischen Bauteilen (allgemein, STT - shaft twist tester NO )
• Qualitätskontrolle und -sicherung von Wellen und zylindrischen Bauteilen, Protokollierbar für Qualitäts-managmentsysteme (STT - shaft twist tester NK)
• Qualitätskontrolle am Prüfstand zur Dralldetektion auf Wellen und anderen zylindrischen Bauteilen (STT - shaft twist tester NV)

Technische Daten

• Technische Daten Messbereich:
• Drallperiode Dp = 20 - 500µm
• Dralltiefe Dt > 200nm*
• Auflagemaß axial: 15mm
• Wellendurchmesser: 5 - 200mm (STT R150 N 300mm)
• Beleuchtungsquelle: Laserdiodenmodul Klasse 2
• Spannungsversorgung: Batterie 6 Volt
• Gewicht: ca. 600g  

*Abhängig von Rauheit und Drallperiode, zulässige Rauheit Ra = 0,1 - 0,5µm