Als Innendurchmesser bezeichnet man den inneren Durchmesser von Rotationskörpern. Das in diesem Artikel in Mathematik Formeln verwendete Zeichen für den Innendurchmesser ist das kleine, lateinische d, als Abkürzung im Text wird hier ID benutzt. Da bisher keine Norm bekannt ist, die das Kürzel für den Innendurchmesser definiert, werden in der Literatur auch andere Kürzel wie z.B. dI, di oder di verwendet.
Definition
Rotiert eine
Fläche mit vier
rechten Winkeln um eine
Achse die außerhalb dieser Fläche liegt, d.h. die Fläche nicht
schneidet, so entsteht dabei ein
Hohlkörper. Alle Hohlkörper verfügen über einen Innen- und einen
Außendurchmesser (kurz AD).
Teilt man die Differenz zwischen AD und ID durch zwei, so erhält man die Wandstärke W des Hohlkörpers.
-
\frac{D-d}{2} = (2 \cdot R - 2 \cdot r) \cdot \frac{1}{2} = R - r = W
Aus dieser Formel lässt sich folgende Formel für den Innendurchmesser ableiten:
-
d = D - 2 \cdot W = 2 \cdot r
Bei Kenntnis des Außendurchmessers und der Wandstärke eines Rohres lässt sich damit mühelos dessen Innendurchmesser ausrechnen. Während die Nennweite eines Rohres den ungefähren Innendurchmesser angibt, werden z.B. Hohlwellen aus Präzisionsstahl die bei Wellenführungen Verwendung finden grundsätzlich über den Aussendurchmesser definiert.
Aus obiger Formel für den Innendurchmesser ergibt sich weiterhin, daß die Unterscheidung zwischen Innen- und Außendurchmesser tatsächlich nur bei Hohlkörpern Sinn macht, da z.B. eine Bohrung weder über einen Innen- noch einen Außendurchmesser, sondern nur über eine einzige Geometrie, den Durchmesser verfügt.
Die Toleranzen von Innen- und Aussendurchmesser dienen der Definition verschiedener Passungen, die im Maschinenbau eine bedeutende Rolle spielen.
Innendurchmesser von Rohren und Leitungen
Der Innendurchmesser eines Rohres ist neben dem
Druck die ausschlaggebene Größe für die
Durchflussmenge eines
Fluids in einem
hydraulischen oder
pneumatischen System, wie auch bei der
Wasserversorgung.
Funktional übernehmen die am Innendurchmesser liegende Flächen damit also oft die Aufgabe des
Transports oder
Speicherns von
Flüssigkeiten,
Gasen oder fluiden
Feststoffen.
Bearbeitungsverfahren im Maschinenbau
Um hochpräzise, zylindrische Matallteile mit einem auf wenige 1/1000 mm genau definierten Innendurchmesser zu fertigen, setzt man im
Werkzeugbau ein spezielles
Fertigungsverfahren, das sogenannte
Innnenrundschleifen ein. Derartig präzise gefertige Innendurchmesser sind z.B. bei
Bauteilen für
Spritzgußwerkzeuge üblich. Die
Toleranz des Innendurchmessers ist zur Definition verschiedener
Passungen im Maschinenbau wichtig.
Messung des Innendurchmessers
Zur Messung verschiedener Innendurchmessers werden in der
Technik spezielle
Mikrometerschrauben eingesetzt.
Beispiele
Aus der Technik
In der
Technik sind Innendurchmesser als
kreisrunde Öffnung eines
Wälzlagers,
Linearkugellagers oder
Lineargleitlagers oder jedes anderen
zylindrischen Maschinenelementes mit einer runden
Bohrung vorzufinden. Auch der innere Durchmesser einer
hohlen Kugel wird genauer als Innendurchmesser bezeichnet.
Aus der Musik
In der
Musik spielt der Innendurchmesser als Grundlage zur Berechnung des
Querschnitts bei
Blasinstrumenten eine Rolle, da der Querschnitt für die
Klangfarbe des Instrumentes eine maßgebliche Bedeutung hat. Als Beispiel sei die
Mensur einer
Orgelpfeife genannt.
Aus dem Alltag
Auch
Alltagsgegenstände wie z.B. Papierhülsen, Gläser, Töpfe, verschiedenste
Ringe und vieles mehr haben einen oder mehrere Innendurchmesser.
Weblinks
Geometrie | Lager (Technik) | Führung (Technik) | Fluidtechnik | Dimensionale Messtechnik | Technisches Zeichnen