Einrichtung zum Prüfen der Zahnflanken von Evolventenverzahnungen.
Es sind seit langem GerÏte bekannt zum Kontrollieren der Zahnform an StirnrÏdern mit Evo'IventenveTza'hnung.
Bei einem dieser Gieräte bekannter Bau- art ist eine zylfndrische Kontrollscheibe not wendig, die mit einem lÏngsverschiebbaren Lineal des Gerätes zusammenarbeitet. Deren Au'Bend'urchmesser wird ; gena, u gleich gross gewählt, wie der Durchmesser des Grundkrei- ses s der zu pr fenden Evolventenverzahnung.
Zur Prüfung einer Zahnflanke werden die KontroHscheibe und das zu prüfende'Stirn- rad auf einem Dorn befestigt, welieher in einem Schlitten, festge'haten ist. Die Kontrollscheibe wird gegen das Linea:l gedr ckt.
Das Letztere wird wÏhrend des Pr fvorganges lÏngs verschoben und ist mit einem.
TastgerÏt ausger stet. Dessen Tastpunkt liegt in einer Ebene mit der mit der Kontrollscheibe zusammenarbeitenden FlÏche des Lineals und wird durch Federdruck an die zu'kontrollierende Zajinflanke gedrückt.
Durez die Verschiebung des Lineals werden die Soheilbe und da, s Werkstück gedreht. Da bei gleitet der obenerwähnte Tastpunfkt über die zu prüfende Zahnflanke. AllfÏllige Abweichungen der Zahnform gegenüber der theoretischen Evolventenform verursachen AusschlÏge des Tasters, welche am GerÏt registriert werden.
Diese an und für sich vorzügliche Prüf- einrichtung besitzt den Nachteil, da¯ f r jeden Grundkreisdurchmesser eine eigene Kontrollscheibe vorgesehen werden mu¯. ZU dem'beschriebenen Prüfgerät'gehört deshalb ein au¯erordentlich gro¯es kostspieliges Lager an Kontrollscheiben.
Die erfindungsgemϯe Zahnflanken-Pr feinrichtung f r Evolventenverzahnungen arbeitet ebenfalls mit Eontrollscheibe und längsbewegbarem Lineal.
Die Erfind'ung Iicht, mit weniger Kontrollscheiben auszukommen. Eine und dieselbe Kontrollscheibe kann f r Verzahnungen mit gr¯¯erem und kleinerem Grundkreisdurchmesser als dem Scheibendurchmesser verwendbar sein, so da¯ das Auswechseln derKontrollscheiben seltener vorgenommen werden muB., was eine Verminderung der Nebenzeiten erm¯glichen kann.
Ein Ausf hrungsbeispiel der Erfindung ist-aufderbeiliegendenZeichnungdarge- stellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Grundri¯ einer ZahnfIanken Pr feinrichtung f r Evolventenverzahnungen,
Fig. 2 einen LÏngsschnitt nach der Linie I-I der Fig.1,
Fig. 3-eine Seiienan-. icht,
Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IIII der Fig. 1,
Fig. 5 eine sohematieche Darstellung des Prüfvorganges mit der Einrichtung.
Auf dem Gestell 1 ist der Schlitten 2 in den Führunben 3, 4 versehiebbar. In der konischen Bohrung 5 des Schlittens 2 sitzt ein Dorn 6 mit einer drehbar aufgesetzten Eülse 7, welche mit zwei Konuspartien 711, 7121 versehen ist. Auf der obern Partie 711 ist eine geschlitzte Sprengbüchse 8, mit deren Hilfe das Zahnrad 9 auf der H lsenpartie 711 festgehalben isst,an'.deindieFormderZahn- fla. nke 91.1 der Evolventenverzahnung kontrolliert werden soll. Auf der Konuspartie 712 sitzt die zylindrische Kontrollscheibe 10 mit dem AuBbnduTchmesEer'D'y. In einer Bohrung 21.1 des Schlittens 2 ist der Zapfen 11 drehba. gelagert.
Er ist dfurdh die Btind- flÏche 1111 und die Scheibe 12, welche mit der Schraube l3 festgehalten ist, gegen Ver schiebungen in der Vertialrichtung'ge- sichert. Am ZÓpfenkopf 1112 ist eine an der Unter- und an der Oberseite je mit einer Nute 1411, 1412 versehene Schiene 14 mit den beiden Schrauben 15 bzw. 16 befestigt.
Der Schlitten 2 kann mit Hilfe des Handrades 17 und der Gewidespindel 18 verschoben werden. Die letztere ist in der Bohrung g 119 gef hrt und durch die beiden BundflÏchen 1811, 1711 axid festgehalten. Am m Schlitten -2 ist der Support 20 mit den Schrauben 21 befestigt. In der Bohrung 2011 des Supports 20 ist die Mutter 22 verschiebbar angeordnet, sie steht mit der Spindel 18 in Eingriff und ist mit einem Stift 23 versehen, der in eine LÏngsnute 2012 des ; Supports'2'0 ragt, so 'dass'die Mutter 23'gegien Drehbewe. g'un. gen gesichert, a. ber axi'al verschiebbar ist. Zwi- schen den beiden StirnflÏchen 2013 des Supports und 2211 der Mutter ist eine Druckfeder 24 placier.
Indenbeiden)Fuhrungen) 25, 26 des Gestells 1, die rechtwinklig zu den F hrungen 3, 4 verlaufen, ist der Schlitten 27 verschiebbar. Zum Verstellen desselben dienen das Handrad 28 und die Spindel 29, welche durch die Bohrung 30 des Gestells und die beiden BundflÏchen 2811 und 2911 axial und radial gef hrt ist. Die Spindel 29 ist mit der Mutter 3'1 in Eingriff, die mit den beiden Schrauben 32, 33 am Schlitten2'7'befestigtist.
In der Nase 2711 am Schlitten 27 ist der Zapfen 34 senkrecht eingepre¯t. Er ragt au¯erdem spielfrei in die Nute 1411 der Solin, 14. Der Schlittez 27 trÏgt einen Oberteil 35, mit einem Aufsatz, in dem das Tast-und Schreiibgerät für die Registrierung der Za. hnformfehler mntergebracht ist. Zur Befestigung des Oberteils 33 dienen die Schrauben 36, wÏhrend der Deckel 37 des Aufsatzes mit den Schrauben 3'8'festgehalten ist.
Im Oberteil 35 und im Deckel 37 sind zwei im Oberteilaufsatzsenkrecht angeordnete Wellen 39, 40 gelagert. Die Welle 39 trÏgt den Winkelhebel 41. Dessen kürzerer Arm 4111 ista'IsTaeterausgebildet.DerTast- punkt 4112 liegt in einer Vertikalebene, die d) ireh die senkrechte Achse des Zapfens 34 ftilhrt und parallel zu den F hrungen 25, 26 verläuft.
In eine Olse des Bolzens 42, der in der Bohrung 43 des Oberteilaufsatzes sitzt, ist die Zugfeder 44 eingehängt. Daran, sowie a. m längeren Arm 4113 des Winkelihebels 41 ist eine Saite 45'befestigt, welche die Trommel 46 umschlingt. Die letztere wird von der WeJile 40 getragen und trägt an einem Arm 4611 eine Schreib Vorrichtung 4612.
Auf den Schlaffen 2'7 ist ein weiterer Schlitten 47 versehiebbar aufgesletzt. Er ist durch die beiden) Führungen 48, 49, die parallel, zu den beiden Führungen 25', 2'6 verlaufen, geführt. Der Schlitten 47 trägt einen Schlitten 50. Dessen F hrungen 62, 63 stehen rechtwinklig zu den beiden F hrungen 48, 49.
Der Schlitten 50 trägt einen vertikalen Zapfen) 51, welcher in die Nute 1412 der Schiene 14 hineinragt. Die der EoTitrollscheibe 10 zugekehrte FlÏche 5011 des Schlittens 50 ist als Lineal ausgebildet und parallel zu den F hrungen 25,26 angeordnet. Au¯erdem liegt die Achse des Zapfens 51 in der gleichen Vertikalebene, wie die FlÏche 5011. Ferner bildet die Verbindungsgerade (siehe Fig. 1) zwischen den Mittelpunkten des Zapfens 11 und des. Doues 6 eine Parallele zum Lineal.
Der am Schlitten 50 mit den Schrauben 52', 59 befestigte Flansch 54 ist auf eine Ge windespindel 55 aufgeschraubt. Die Letztere e ist in der Bohrung 5. 0'1'2' eines Auges, des Schlittens 47 gelagert und trÏgt einen Ein stellknopf 5'6. Die a-uf d'en Stirnflächen 5013, 5411 des die Bohrung 5012 aufweisenden Auges, bzw. des. Flansches, abgestützte Boeder 57 drückt den Schlitten 50 und die Spindel 55 dauernd nach links (Fig. 2). Dementsprechend ist die axiale Lage der Spindel 5\5 durch die Anlage ihrer Bundläche 5511 a. n der StirnflÏche 5014 des Auges des Schlittens 47 gekenimzeichnet.
Unterhalb des SchreibgerÏtes 4612 befin det sieh ein Tischchen 58. Dasseltbe ist in nicht gezeichneter Weise zur Aufnahme eines flic. gezeichneten auswechselbaren Kontrollstreifens hergerichtet und wird durch einen Halter 59, der am Gestell 1 befestigt ist, abgestützt.
Das s zu pr fende Werkst ck 9 wir, d ausserhalb des Bereiches des Tasters 4111 auf der H lse 7 befestigt. Nachher wird der Schlitten 2 durch Drehen des Handrades 17 nach links (Fig. 1, 2) verschoben. WÏhrend dieser Verschiebung liegt die Mutter 32 am die Bohrung 2011 des Supports 20 abschlie ¯enden Deckel 60 an. Sobald die Scbeihe 10 die LinealflÏche 5011 ber hrt, steht der Schlitten 2 still. Das Handrad 17 hingegen wird noch ein Stucs (zum Beispiel eine halbe Um drehung) weiteTgedreht. Da ! bei veTschiebt sich zwangslÏufig die Mutter 22 nach links (siehe Fi.g. 2), was ein Zusammendr cken bzw. Spanneni der Feder 24 bewirkt. Das Spannen der Feder hat zur Folge, dass die Scheibe 10'auf die LineaMläche 5011 einen entsprechenden ; Druck ausübt.
'Dia im dargestellten Beispiel zur Ver fügung stehende Scheibe 10'besitzt einen Au¯tendurchmesser Dg, der Grundkreisdurchmesser dg des zu pr fenden Zahnrades. 9 ist kleiner als der Scheibendurchmesser.
DementspTechend ist der Schlitten 50 durch Drehen des Einstelliknopfes 5'6 und da- mit der Gewindespindel 55 derart verschoben worden, da¯ der Abstand zwischen der LinalflÏche 5011 und der Achse des Zapfens 34 der Differenz Dg-dg/2= ? (siehe Fig. 1) entspricht. Damit dieser Wert genau eingestellt werden'kann, sind'der Flansch 54 un, der Knopf 56 mit Einstellskalen 61 versehen.
Bei diesen VerhÏltnissen bildet (auf Fig.
1 betrachtet) die verlängerte Verbindiunga- gerade durch den Mittelpunkt des Zapfens 34 und des Tastpunketes 4112 eine Tangente an den Grundkreis der Verzahnung des Werkst ckes 9, sobald die Scheibe 10 die Linealflache 5011 berührt.
Zum Pr fen der r Zahnf lanken auf ihre Evolventenfonm wird. u. m. das. Handrad 28 derart gedreht, dass über die Spindel 29 und die Mutter 31 der Schlitten 27 und damit der Zapfen 34, das Oberteil 35 und der Tastpunkt 4112 in der eingezeichneten Pfeilrichtung verschoben werden.
WÏhrend dieser Verschiebung dreht der spielfrei in die Nute 1411 ragende Zapfen 34 die Schiene 14 im Uhrzeigersinn (Fig. l).
Diese Drehbewegung'bewirkt über'den in die Nute 1412 hineinragenden Zapfen 51 eine Verschielbunig dier beidfem Schlitten 47, 50, ebenfalls in der in Fig. 1 eingezeiohneten Richtung. Diese Bewegumg verurswht eine Drehung der an der LinealflÏche 5011 unter Federdruck anliegenden Scheibe 10, der Hülse 7 und des Werkst ckes 9, so da¯ zwischen Tastpunkt 4112 und Verzahnung eine Evolven'tenwälzbewegun. g entsteht.
Zum Prüfen der Za < hnfl'anke9T1 vom Kopfkreis bis zum Grundkreis des Zahnrade bzw. von Punkt m nach Punkt n mu¯ der Tastpunkt41'12t,zw.d'erZapfen)34über eine Strecke a bewegt werden (vergleiche Fig. 5). Der gleichnzeitig von den Schlitten 47 und 50 auszuf hrende Weg A kann auf Grund'der Ähnlichkeit der Dreiecke C D E und C F G aus folgender Proportion errechnet werden :
Dg dg A = : a (1) 2 2 daraus folgt: d, g Bei dar Längsbewegung des Dineals um die Strecke A wÏlzt sich der Mantel der Scheibe 10 um einen Bogen von bereinstimmender LÏnge A im Uhrzeigersinn vorwÏrts.
Die diesemWälzweg'JL'zu.geoTdneteBügentlänge am..Grundkreis'desWerkstückes'kann wiederum mit Hilfe der nachstehenden Proportion bestimmt werden, weil die beiden Kreissektoren OHI und OKL einander Ïhnlich sind.
Dg dg : A = : X (3)
2 2 Ein Vergleich der beiden Gleichungen (1) i-. (3) zeigt, da¯ infolge ihrer bereinstim mendiez Alliage Fder in Gleichung (3) unbe kannrie Wert X gleich gro¯ sein mu¯ wie die in der Gleichung (1) an der betreffenden Stelle eingesetzte Gr¯¯e a.
Daraus folgt, da¯ die zum Pr fen einer Evolvente notwendigen Voraussetzungen er- f llt sind, weil einer von Tastpunkt 4112 zu rnckgelegten Strecke stets ein Drehweg ber eine genau gleich gro¯e BogenlÏnge am Gmn'dkreisdes''Wea'kstiio'kes'9zugeordmetist.
Sofern ; die Evolventenform korrekt ist, gleitet der Tastpunkt 4112 ber die zu kon tromerendeZailaifla-njke91'!',ohnedalss am Winkelhebel 41'irgendwelche Dageverän'de- run en gen eintreten. Demgemϯ verharrt auch die Schreibvorrichtung 4612 in ihrer Stellung, und auf dem stillstehenden Kontrollstreifen auf dem Tisch@hen 58 erscheint eine parallel zum Lineal verlaufende Gerade.
BeifeMeh'aftenEvolvemtenhingegente- wirken Abweichungen von der korrekten Zahnform AusschlÏge des Tasters 4111, die ber den Hebelarm 4113, die Saite 45 und die Trommel 46'dem Schreibgerät 46'12 mitgeteilt werden. In derartigen FÏllen wird auf dem Eontrollstreitfen ein gegenüber der oben- erwähnten Geraden abweichendes, d ! en vor h'a, n'denen EvoUventenfehleTn entstprechendes Dia ; gra ; mm aufgezeichnet.
Im vo-rliegenden Beispiel wurde a. ngenom men, dass die Soheibe 10'emen gTosseren Durchmesser aufweist, als der Grundkreisdurchmesser der Verzahnung des Werkst ckes. Mit der gleichen Kontrollscheibe 10 kann die Pr fung der Zahnflanken auf Evol ventengenauigkeit auch a. n Werkstücken vor- genommen werden, bei denen der Grundkreis durchme'sser der Verzahnung gleich gross oder grosser aIs der Durchmesser der Soneibe
10 ist.
Die Kontrollscheibe 10 mu¯ erst durch eine Scheibe mit grösserem oder kleinerem
Durchmesser ersetzt'werden, wenn die erfor- derliche Korrektur ? das Ma¯ der Verschieb barkeit des Schlittens 50 auf dem Schlitten
47 von der dem betreffenden Scheibendurch messer entsprechenden Mittellage (?=o) in der betreffenden Richtung bersteigt.