Rundlauf

Anwendungen von Rundlauftoleranz

Die Rundlauftoleranz wird überall dort erhoben, wo:

• ein sich drehendes Profil mechanische Kräfte auf weitere Bauteile ausübt
• ein linear bewegtes Rundprofil in eine passende Führung eingefahren wird
• oder Kombinationen aus beiden Anwendungen. Typische Beispiele für Bauteile, die exakt auf Rundlauftoleranz geprüft werden müssen sind alle Arten von Wellen. An einem Auto finden sich dazu beispielsweise:
• Nockenwellen
• Kurbelwellen
• Antriebswellen
• Kardanwellen
• Zahnräder und Riemenscheiben aller Art

Je höher die Drehgeschwindigkeit und die übertragenen Drehmomente sind, desto höher wird auch das gesamte Bauteil belastet Abweichungen im Rundlauf führen hier schnell zu hörbaren Fehlbelastungen. In der Regel hat dies schnell zerstörte Axiallager zur Folge, was schließlich zum Ausfall der gesamten Baugruppe führt.

Bei linearen Bewegungen müssen die ineinander verschobenen Bauteile ebenfalls auf ihren Rundlauf hin überprüft werden. Häufige Anwendungen sind hierzu

– Linearmotoren wie Hydraulikzylinder
– Hubkolben in Verbrennungsmotoren

Schließlich sind gebolzte, dynamische Verbindungen in Hebeln, Klappen, Auslegern und anderen Mechanismen nur so gut, wie ihre Rundlauftoleranz es erlaubt.

Auch wenn die dynamischen Belastungen bei diesen Systemen meist wesentlich geringer sind als bei Wellen oder Hubkolben, führen unpräzise hergestellte Verbindungsbolzen dennoch schnell zu Ausfällen. Der Rundlauftoleranz kann deshalb nicht genug Bedeutung zugesprochen werden.

Geregelt nach Norm DIN ISO 1101

Wie der Rundlauf herzustellen und zu überprüfen ist, wird in der DIN ISO 1101 genau geregelt. Der Rundlauf zählt zu den Formtoleranzen. Einfach gesagt, wird die Rundlauftoleranz durch eine Zone beschrieben, die sich an einer beliebigen radialen Schnittebene projizieren lässt, solange sie sich rechtwinklig zur Oberfläche verhält.

Die Toleranzzone wird durch zwei Kreise gebildet, welche das auf Rundlauf zu prüfende Bauteil umschließen. Der innere Kreis gibt dabei das Mindestmaß, der äußere Kreis das Höchstmaß an.

Um die Rundlauftoleranz festzustellen, muss das Bauteil linear zu seiner Achse gedreht werden. Um einen validen Wert bezüglich der Toleranz festzustellen, kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz.

Vor-Ort-Prüfung durch taktile Verfahren

Da das Bauteil zur Feststellung der Rundlauftoleranz in Rotation gebracht werden muss, ist in der Regel eine Spannvorrichtung notwendig. Diese dreht das Bauteil in einer definierten Geschwindigkeit.

Bei taktilen Verfahren, beispielsweise durch eine Rundmessschraube, Diese traditionelle Verfahren genügt auch heute noch der DIN ISO 1101 und ist für die stichprobenartige Kontrolle von kleineren Bauteilen in der Regel ausreichend.

Problematisch wird es jedoch, wenn größere oder komplex geformte Profile mit traditionellen, taktilen Verfahren geprüft werden sollen. Häufig in diesem Fall für eine valide Messung nach DIN ISO 1101 ein eigens konstruiertes Prüfsystem erforderlich. Dies kann sich zu einer sehr kostenintensiven Investition auswachsen, die zudem nur einen eng umgrenzten Nutzwert besitzt.

Optische Verfahren für schnelle und zuverlässige Ergebnisse

In der Bewertung der Rundlauftoleranz von anspruchsvollen Bauteilen haben sich deshalb optische Verfahren besonders bewehrt. Hier ist es vor allem die Laser-Messtechnik, die heute regelmäßig dafür zum Einsatz kommt. Eine DIN ISO 1101 konforme Toleranzbetrachtung vom Rundlauf durch Laser bietet folgende Vorteile:

– Hohe Messgeschwindigkeit
– Hohe Präzision und Zuverlässigkeit der Ergebnisse
– Einfacher Aufbau
– Universelle Verwendbarkeit.

Ein 3D-Lasermesssystem ist zwar initiativ eine recht hohe Investition. Auch müssen die Systeme in einem gewissen Umfang gewartet und gepflegt werden. Sie bieten jedoch einige Zusatzfunktionen, die sie auch für andere Anwendungen sehr interessant machen.

Ein hochwertiges 3D-Messystem mit Lasertechnik kann ohne Probleme auch als 3D-Scanner verwendet werden. Das hochpräzise Erfassen der äußeren Geometrie eines Bauteils ist für viele Anwendungen eine große Erleichterung. Dazu zählen:

– Rapid Prototyping
– Reverse Engineering

und vieles mehr.

100% Kontrolle auch beim Rundlauf

Bauteile, welche auf ihre Toleranz beim Rundlauf geprüft werden müssen, unterliegen meist einer 100% Kontrolle. Die Schäden, welche eine Toleranzabweichung im fertigen Modul auslösen können sind einfach zu groß, um hier mit Stichprobenkontrollen zu arbeiten.

Die 3D Laser-Schalentechnik ist hierfür die passende Antwort. Die heutigen Systeme sind so komfortabel und barrierefrei, dass sie nur noch in wenigen Baugrößen gefertigt werden müssen.

Das kontaktlose, optische Erfassen per Laserstrahl macht die Geometrie vom Bauteil und Aufbau der Prüfvorrichtung in maximaler Weise voneinander unabhängig. Darüber hinaus können mit nur einem Prüfverfahren auch alle anderen Toleranzen nach DIN ISO 1101 abgeprüft werden.