Vorrichtung zum Kontrollieren der Evolventenform, des Zahnschrägungswinkels und der Zahnflanken-Oberflächengüte an Zahnrädern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kontrollieren der Evolventenform, des Zahnschrägungswinkels und der Zahnflanken-Oberflächengüte, insbesondere an Zahnrädern mit sehr grossem Durchmesser, die auf der Verzahnmaschine aufgespannt oder im Getriebe eingebaut sind, wobei die Bewegung der zur Messung dienenden, die Zahnflanken abtastenden Tastorgane mittels eines Lineals erzeugt wird, das schlupflos an einem zur Drehachse des Prüflings konzentrischen kreisförmigen Rand abgerollt wird. Bisher waren für die drei angegebenen Prüfungen drei verschiedene, auf den jeweiligen Verwendungszweck abgestellte Prüfgeräte notwendig.
Insbesondere die Messgeräte zum Kontrollieren der Genauigkeit der Evolventenform der Zahnflanken für sehr grosse Zahnräder sind sehr schwierig herzustellen und erfordern sehr grosse Abmessungen.
Um die exakt richtige Evolvente zu erzeugen, wird beispielsweise ein Lineal an einem auf das Zahnrad aufgesetzten kreisbogenförmigen Kurvenstück mit Grundkreisdurchmesser schlupflos abgewälzt. Dann beschreibt jeder Punkt der Berührungsfläche des Wälzlineals eine exakte Evolvente und man kann mit einem Tastgerät, dessen Messtasterspitze in der Ebene der Berührungsfläche des Wälzlineals ange ordnet ist, die Genauigkeit der Evolventenform prüfen. Die Messtasterspitze muss aber - weil bei gro ssen Zahnrädern der Grundkreis der Verzahnung stets einen kleineren Durchmesser hat als der Fusskreis der Verzahnung - auf dem Lineal sehr weit seitwärts des Wälzpunktes angeordnet werden, weil die Messung erst an der Stelle beginnen kann, wo die durch die Berührungsfläche des Wälzlineals dargestellte Tangente an den Grundkreis der Verzahnung deren Fusskreis schneidet.
Bei einem Zahnrad von 3 m Teilkreisdurchmesser und Modul 20 muss beispielsweise der Messtaster etwa 1 m seitwärts des Ausgangswälzpunktes angeordnet werden, weil erst dort die Tangente an den Grundkreis den Fusskreis schneidet. Hinzu kommt noch ein Wälzweg von etwa 0,125 m, so dass das Lineal da man rechts und links des Wälzpunktes messen muss, um beide Zahnflanken jedes Zahnes zu erfassen - rund 3 m lang sein muss. Um die Prüfung der Evolventenform mit der erforderlichen Genauigkeit durchführen zu können, muss das Lineal mit grösster Genauigkeit gefertigt sein und wird dadurch ausserordentlich schwer und teuer in der Herstellung.
Dies gilt auch dann, wenn die exakt richtige Evol vente auf andere Weise erzeugt wird, z. B. dadurch, dass die Abrollbewegung einer auf dem Grundkreisumfang entlang geführten Rolle über ein Ritzel auf eine Zahnstange übertragen wird. In diesem Fall muss die Zahnstange entsprechend lang ausgebildet werden.
Durch die Erfindung ist es gelungen, diesen entscheidenden Nachteil der bisher bekannten Prüfungsmethode für die Evolventenform zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die exakt richtige Evolventenform mit der vorhandenen Evolventenform der Zahnflanke in unmittelbarer Nähe der Verbindungslinie zwischen dem Prüflingsmittelpunkt und dem Wälzpunkt des Lineals verglichen werden kann. Dadurch wird die Vorrichtung auch für sehr grosse Zahnradabmessungen ausserordentlich klein, verhältnismässig billig und leicht bedienbar. Deshalb kann auch die Messgenauigkeit sehr hoch getrieben werden.
Ausserdem ist durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Vorrichtung erstmalig die Möglichkeit geschaffen worden, mit dem gleichen Grundgerät unter Auswechseln von die Tastorgane auf nehmenden Trägern sowohl die Genauigkeit der Evolventenform als auch die Genauigkeit des Zahnschrägungswinkels und auch die Oberflächengüte zu messen.
Der Lösungsgedanke für die gestellte Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der insbesondere an sehr grossen Zahnrädern mit hoher Genauigkeit die Evolventenform, die Zahnschräge und die Ober flächengüte der Verzahnung geprüft werden können, besteht erfindungsgemäss darin, dass ein auf einem ortsfesten Gestell längsverschiebbarer erster Schlitten über ein an ihm angeordnetes Lineal von einem zur Drehachse des Prüflings konzentrischen Kontrollrand durch eine Drehbewegung des Prüflings schlupflos mit der Umfangsgeschwindigkeit des Kontrollrandes in einer zu ihm tangentialen Richtung angetrieben wird, dass ein zweiter Schlitten vorgesehen ist,
der vom ersten Schlitten in der gleichen Richtung über eine in ihrem Übersetzungsverhältnis einstellbare Üb er- setzungsvorrichtung mit der Umfangsgeschwindigkeit des Teilkreises des Prüflings angetrieben wird, dass in der Nähe der verlängerten Verbindungslinie zwischen dem Prüflingsmittelpunkt und dem Abwälzpunkt des Lineals der eine oder andere von mehreren, gegeneinander auswechselbaren Trägern für ein beweglich im Träger gelagertes Tastorgan angeordnet ist, wobei diese Träger vom zweiten Schlitten getragen bzw.
mittels dieses Schlittens verschoben werden und Mittel vorgesehen sind, um, je nach Art des Messvorganges, eine von dem Verschiebeweg des zweiten Schlittens abhängige Zusatz-Trägerverschiebung zu erzeugen, und dass die bei der Abtastung der zu prüfenden Zahnflanke eintretenden Lageänderungen des Tastorgans relativ zum Träger mittels einer elektrischen Messeinrichtung, deren frequenzbestimmendes Reaktanzsystem im Träger untergebracht ist, gemessen und angezeigt undloder registriert werden.
Zweckmässig werden die Übersetzungsvorrichtung als verstellbare Hebelübersetzung ausgebildet und die beiden Schlitten aufeinander und gemeinsam auf dem Gestell leichtgängig längsverschiebbar gelagert, wobei der Hebel für die einstellbare Hebelübersetzung mehr oder weniger senkrecht zur Verschieberichtung der Schlitten angeordnet ist. Das in den auswechselbaren Trägern eingebaute Reaktanzsystem besteht zweckmässig aus zwei einen Kondensator bildenden Kondensatorplatten, von denen die eine mit dem beweglichen Tastorgan und die andere mit dem Träger fest verbunden ist, so dass die Bewegung des Tastorgans eine Änderung des Kondensatorplattenabstandes bewirkt und damit als Kapazitätsänderung abgebildet wird. An die Stelle einer Kapazität kann genau so gut eine aus einer Spule und einem Eisenkern gebildete Induktivität treten.
Die die Messausschläge der Tastorgane abbildenden Kapazitäts-oder Induktivitätsänderungen werden mittels einer elektrischen Messeinrichtung ausgewertet, die entfernt vom eigentlichen Prüfgerät aufgestellt werden kann. Hierzu dient beispielsweise eine Oszillatorschaltung, in deren Schwingkreis die Kapazitäts- bzw. Induktivitätsänderung eine entsprechende Frequenzänderung hervorruft.
Die so erhaltene Messfrequenz wird dann in einer Überlagerungsschaltung mit einer Eichfrequenz überlagert und die resultierende Überlagerungsfre- quenz wird dann nach Verstärkung in Strom- oder Spannungswerte umgewandelt, die den Kapazitätsoder Induktivitätsänderungen des Messkondensators bzw. der Messinduktivität, die in den auswechselbaren Trägern eingebaut sind, proportional sind und daher auf ein Anzeige- oder Registriergerät geschaltet werden können.
Zum Kontrollieren der Genauigkeit der Evolventenform der Zahnflanke des Prüflings wird mit Vorteil der betreffende, ein Tastorgan aufnehmende Träger auf dem zweiten Schlitten senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung in seiner Höhenlage einstellbar angeordnet, das im Träger beweglich gelagerte Tastorgan als schneidenförmiger Messtaster ausgebildet, der die Form eines Zahnes der die Zahnflanke theoretisch erzeugenden Zahnstange aufweist und sich während des Messvorganges mit seiner Schneide an der zu prüfenden Zahnflanke abwälzt, und der schneidenförmige Messtaster parallel zur Verschieberichtung der Schlitten vorzugsweise mittels zweier Blattfedern seitlich verschiebbar im Träger aufgehängt.
Wird der Prüfling, der noch auf der Verzahnmaschine aufgespannt oder in ein Getriebe eingebaut ist, langsam gedreht, dann bewegt sich der zweite Schlitten der Vorrichtung mit der Umfangsgeschwindigkeit des Teilkreises. Da von dem Schlitten der schneidenförmige Messtaster mit der gleichen Geschwindigkeit mitgenommen wird, wälzt sich seine Schneide an der Zahnflanke des zu prüfenden Zahnes ab, wobei der Berührungspunkt vom Fusskreis bis zum Kopfkreis wandert oder umgekehrt. Da dieser schneidenförmige Messtaster gegenüber dem zweiten Schlitten seitlich verschiebbar aufgehängt ist, wird er eine seitliche Verschiebebewegung dann ausführen, wenn die vorhandene Evolventenform der Zahnflanke von der theoretisch richtigen Zahnflankenform abweicht.
Diese Ausweichbewegungen des verschiebbar gelagerten schneidenförmigen Messtasters machen sich als Kapazitätsänderung des im Träger eingebauten Kondensators bzw. als Induktivitätsänderung bemerkbar und werden in bekannter Weise ausgewertet. Der Träger für den schneidenförmigen Messtaster ist parallel zur Drehachse des Prüflings in der Höhe verstellbar, so dass die Verzahnung auf der ganzen Zahnbreite an verschiedenen Stellen geprüft werden kann.
Zum Kontrollieren des Zahnschrägungswinkels wird die Vorrichtung zweckmässig in der Weise eingerichtet, dass der betreffende, ein Tastorgan aufnehmende Träger durch eine ortsfest angeordnete, senkrecht zur Bewegungsrichtung der Schlitten und parallel zur Drehachse des Prüflings verlaufende erste Kulissenführung und durch eine auf dem zweiten Schlitten angebrachte, in die Richtung der Zahnschräge einstellbare zweite Kulissenführung geführt ist, so dass sich der Träger beim Messvorgang unter der Wirkung seines Eigengewichtes parallel zur Drehachse des Prüflings verschiebt und die Geschwindigkeit seiner Verschiebebewegung durch die Schrägstellung des auf dem zweiten Schlitten angebrachten zweiten Kulissenführung bestimmt ist.
Hierbei ist zweckmässig mit einem in der ersten Kulissenführung gleitenden ersten Kulissenstein eine Achse fest verbunden, die durch die zweite Kulissenführung hindurchragt, dort einen drehbar auf ihr angeordneten zweiten, in der schrägstellbaren zweiten Kulissenführung gleitenden Kulissenstein trägt und an ihrem freien Ende mit dem Träger für das Tastorgan fest verbunden ist. Ausserdem kann vorteilhafterweise das Gewicht der beiden Kulissensteine, der Achse und des Trägers durch ein Gegengewicht teilweise ausgeglichen werden, das mittels eines über Umlenkrollen geführten Seiles an der Achse befestigt ist, so dass der Messtaster nur mit einem geringen Messdruck an der Zahnflanke entlang gleitet. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die schräg einstellbare zweite Kulissenführung mittels eines optischen Winkelmessers auf die Zahnschräge einstellbar zu machen.
Als Tastorgan kann der gleiche Messtaster Verwendung finden wie für die Evolventenformprüfung, wobei jedoch der Berührungspunkt der Schneide mit der Zahnflanke längs einer Schraubenlinie in gleichbleibendem Abstand von der Drehachse des Prüflings auf der Zahnflanke entlang wandert es kann aber auch ein Messtaster mit Kugelspitze Verwendung finden, der um eine tangential zur Zahnschräge ausgerichtete Achse schwenkbar ist. In diesem Fall stehen die Ausweichbewegungen des Messtasters senkrecht zur Oberfläche des zu prüfenden Zahnes. Bei der Prüfung des Zahnschrägungswinkels wird ebenfalls der zweite Schlitten von dem sich pausenlos bewegenden Prüfling mit der Umfangsgeschwindigkeit des Teilkreises des Prüflings angetrieben.
Der Messtaster wird aber durch die fest angeordnete Kulissenführung gezwungen, sich parallel zur Drehachse des Prüflings von oben nach unten zu bewegen, wodurch die Spitze des Messtasters den gleichen Abstand von der Drehachse des Prüflings beibehält und relativ zu dem sich drehenden Prüfling eine Schraubenlinie beschreibt. Die Geschwindigkeit, mit der die Messtasterspitze abwärts wandert, ist in bezug auf die Drehgeschwindigkeit des Prüflings ein Mass für die Steigung dieser Schraubenlinie und damit ein Mass für den Schrägungswinkel. Diese Geschwindigkeit wird entsprechend dem Sollwert des Schrägungswinkels durch die auf dem beweglichen Schlitten schrägstellbar angeordnete zweite Kulissenführung bestimmt, da der Träger sich immer nur bis zum Schnittpunkt der Mittellinie der beiden Kulissenführungen abwärts bewegen kann.
Wird der Schrägungswinkel in Höhe des Teilkreises geprüft, dann bewegt sich der zweite Schlitten mit der Umfangsgeschwindigkeit des Teilkreises. Bei der Prüfung am Kopf- oder Fusskreis wird die Geschwindigkeit des zweiten Schlittens mit Hilfe der einstellbaren Hebel übersetzung auf die Umfangsgeschwindigkeit dieser Kreise eingestellt.
Zum Kontrollieren der Zahnflanken-Oberflächengüte wird die Vorrichtung mit Vorteil in der Weise eingerichtet, dass der betreffende Träger für ein Tastorgan in einer auf dem zweiten Schlitten senkrecht zur Eingriffslinie der Verzahnung einstellbaren Führung quer zur Bewegungsrichtung des Schlittens verschiebbar gelagert ist und sich mit einem Ende gegen ein fest angeordnetes, schräg zur Bewegungsrichtung der Schlitten angeordnetes Zusatzlineal abstützt, so dass sich der Träger und das Tastorgan bei der Verschiebung des zweiten Schlittens während des Messvorganges in Richtung auf den Zahnfuss verschiebt.
In diesem Fall ist zweckmässig das Tastorgan als ein im Träger schwenkbar gelagerter Fühlhebel ausgebildet, der für die Abtastung der Zahnfilanken- Oberfläche eine Edelsteinspitze mit ausserordentlich kleinem Abrundungsradius, z. B. 0,002 mm, aufweist.
Das fest angeordnete Lineal kann in seiner Neigung gegenüber den Schlitten einstellbar gemacht werden und kann auch eine gekrümmte Führungsfläche für das betreffende Ende des Trägers aufweisen. Durch die beschriebene Vorrichtung wird ebenfalls wieder durch die Drehung des Prüflings der zweite Schlitten mit der Umfangsgeschwindigkeit des Teilkreises des Prüflings seitwärts verschoben. Der auf ihm angeordnete Träger wird durch die senkrecht zur Eingriffslinie der Verzahnung einstellbare Führung und durch das Zusatzlineal zusätzlich in Richtung auf den Zahnfuss verschoben, so dass die Messtasterspitze vom Kopfkreis des Zahnes bis zum Fusskreis auf der Zahnflanke entlang wandert. Wenn das Lineal, das diese zusätzliche Vorschubbewegung erzeugt, gerade ist, dann beschreibt die Spitze des Fühlhebels zwar keine exakte, sondern nur eine angenäherte Evolvente.
Die genaue Evolventenform braucht aber gar nicht erzeugt zu werden, da es ja nur auf die örtlichen Abweichungen ankommt. Die Ausschläge des Fühlhebels bewirken z. B. eine fortlaufende Kapazitäts änderung, die bei Auswertung über das elektrische Messgerät, beispielsweise als fortlaufende gezackte Kurve, aufgeschrieben wird. Die Zackenhöhe dieser Kurve ist ein Mass für die Oberflächengüte, während der mittlere Verlauf dieser Kurve bei dieser Messung nicht interessiert. Jedoch kann dadurch, dass die Führungsfläche des Zusatzlineals eine geeeignete Krümmung erhält, dafür gesorgt werden, dass die Fühlhebelspitze auch in diesem Fall eine exakte Evolvente beschreibt. Dann ist die Mittellinie der aufgeschriebenen Zackenkurve eine Gerade.
Auf der Zeichnung ist ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Dabei wurde im Interesse der Übersichtlichkeit bewusst auf Einzelheiten der konstruktiven Gestaltung verzichtet. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung von der Seite des nicht gezeichneten Prüflings aus gesehen mit einem auswechselbaren Träger zum Kontrollieren der Evolventenform,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 einschliesslich eines Teiles des Prüflings,
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2, teilweise geschnitten,
Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 3 in vergrössertem Massstab,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4,
Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht der Vorrichtung mit einem auswechselbaren Träger zum Kontrollieren des Zahnschrägungswinkels,
Fig.
7 einen Schnitt nach der Linie VIl-VIl der Fig. 6 und
Fig. 8 eine der Fig. 3 entsprechende Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung mit einem auswechselbaren Träger zum Kontrollieren der Oberflächengenauigkeit.
Die Fig. 1 bis 5 zeigen die erfindungsgemässe Vorrichtung, hergerichtet zum Prüfen der Evolventenform. In Fig. 2 und 3 ist mit 1 das zu prüfende Zahnrad (Prüfling) bezeichnet, das auf einer senkrechten, nicht gezeichneten Welle, z. B. der Spindel der Verzahnmaschine, aufgespannt und mit ihr drehfest verbunden ist, so dass der Prüfling 1 um seine Achse gedreht werden kann. An einem ortsfesten Rahmen 2, z. B. am Ständer der Verzahnmaschine, ist das mit 3 bezeichnete Gestell der Vorrichtung auf einem Ausleger 4 einstellbar befestigt, wozu eine Schwalbenschwanzführung 5 und eine Feststellschraube 6 dienen. Das Gestell 3 ist so angeordnet, dass sich sein Unterteil senkrecht zur Drehachse des Prüflings 1 und tangential zum Umfang des Prüflings erstreckt.
Auf dem Unterteil des Gestelles 3 ist leicht verschiebbar ein erster Schlitten 7 und auf diesem ebenfalls leicht verschiebbar ein zweiter Schlitten 8 angeordnet. Die beiden Schlitten 7 und 8 sind über einen an einem stehenden Arm des Gestelles 3 schwenkbar im Punkt 9 befestigten Übersetzungshebel 10 miteinander gekuppelt. Der erste Schlitten 7 trägt einen Fortsatz 11, auf dessen Ende ein Kulissenstein 12 drehbar angeordnet ist, der in einer Kulissenführung 13 des Ubersetzungshebels 10 gleiten kann. Am einen Ende des zweiten Schlittens 8 ist ein in seiner Höhenlage mittels einer Stellschraube 14 verschiebbar angeordneter Arm 15 gelagert, der an seinem einen Ende ebenfalls einen Kulissenstein 16 trägt, der mit der gleichen Kulissenführung 13 des Hebels 10 zusammenarbeitet.
Durch Verstellen des Armes 15 kann der Abstand der beiden Kulissensteine 12 und 16 voneinander geändert werden. Dadurch tritt eine änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Mass der Längsverschiebung der Schlitten 7 und 8 ein.
Im ersten Schlitten 7 ist ausserdem ein Lineal 17 gegen die Wirkung von Federn 18 quer zur Verschieberichtung des Schlittens 7 verschiebbar gelagert. In der Verschieberichtung des Schlittens 7 kann sich das Lineal 17 jedoch nicht bewegen. Dieses Lineal wird durch Heranführen des Gestells 3 auf dem Ausleger 4 mit Federkraft gegen einen am Prüfling vorgesehenen Kontrollrand 19 gedrückt, der bei grossen Zahnrädern im allgemeinen vorgesehen ist, um das Rad beim Aufspannen bezüglich seines Rundlaufes ausrichten zu können.
Wird der Prüfling 1 in Richtung des Pfeiles 20 in Fig. 3 gedreht, dann wird der bewegliche erste Schlitten 7 über das Lineal 17 in der Pfeilrichtung 21 angetrieben. Über den am Schlitten 7 befestigten Kulissenstein 12 wird auch der Übersetzungshebel 10 geschwenkt, der seinerseits über den Kulissenstein 16 den zweiten Schlitten 8 in der Pfeilrichtung 22 mit einer Geschwindigkeit verschiebt, die der Geschwindigkeit des Schlittens 7 proportional ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung der Kulissensteine 12 und 16 bewegt sich der zweite Schlitten 8 mit grösserer Geschwindigkeit als der erste Schlitten 7. Die Übersetzung wird mit Hilfe des Hebels 15 so eingestellt, dass der zweite Schlitten 8 eine Verschiebegeschwindigkeit erhält, die mit der Umfangsgeschwindigkeit des Teilkreises 23 des Prüflings 1 genau übereinstimmt.
Soweit bisher beschrieben, ist die Vorrichtung einschliesslich der Wirkungsweise mit der in Fig. 6 und 7 dargestellten Vorrichtung zum Prüfen des Schrägungswinkels der Verzahnung und mit der in Fig. 8 im Ausschnitt dargestellten Vorrichtung zum Prüfen der Oberflächengüte der Verzahnung identisch. Deswegen sind auch in den Fig. 6 bis 8 für diese übereinstimmenden Teile die gleichen Bezugszahlen verwendet.
Bei der Prüfung der Evolventenform bei der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 5 ist auf dem zweiten Schlitten 8 leicht auswechselbar ein Ständer 30 fest angeordnet, der in einer senkrechten Führung 31 (Fig. 1) einen Träger 32 für das Tastorgan 33 aufnimmt. Der Träger 32 kann mit Hilfe einer Gewindespindel 34 der Höhe nach verstellt werden, so dass das Tastorgan 33 an jeder beliebigen Stelle der Zahnbreite mit der zu prüfenden Zahnflanke 35 in Berührung gebracht werden kann. Zur Evolventenprüfung ist das Tastorgan 33 als schneidenförmiger Messtaster ausgebildet, der die Form eines Zahnes der die Zahnflanke theoretisch erzeugenden Zahnstange aufweist. Der schneidenförmige Messtaster 33 ist im Träger 32 mit Hilfe zweier Blattfedern 36 seitwärts beweglich aufgehängt.
Mit dem Messtaster 33 ist im Träger 32 ein Kondensatorbelag 37 fest verbunden, dem ein mit dem Träger 32 fest verbundener Kondensatorbelag 38 gegenübersteht, die zusammen einen Kondensator bilden. Bewegt sich der Messtaster 33 seitwärts, dann ändert sich die Kapazität des Kondensators 37/38.
In Fig. 3 ist dargestellt, dass der Messtaster 33 mit seiner rechten Schneide 39 die Zahnflanke 35 im Teilkreis 23 des Prüflings 1 berührt. Dieser Berührungspunkt liegt auf der Verlängerung der Verbindungslinie von der Drehachse 40 des Prüflings 1 zum Berührungspunkt 41 des Lineals 17 am Kontrollrand 19.
Wird der Prüfling 1 in der oben beschriebenen Weise in Pfeilrichtung 20 (Fig. 3) gedreht und das Obersetzungsverhältnis des Obersetzungshebels entsprechend eingestellt, dann bewegt sich der zweite Schlitten 8 zusammen mit dem auf ihm angeordneten Träger 32 in Pfeilrichtung 22 mit der Teilkreisumfangsgeschwindigkeit. Die Schneide 39 des Messtasters wälzt sich dabei an der Zahnflanke 35 ab, wobei sich der Berührungspunkt zwischen der Schneide 39 und der Zahnflanke 35 in Richtung auf den Fusskreis 42 der Verzahnung bewegt, dabei aber wenigstens annähernd auf der Verlängerung der Linie 40-41 bleibt. Solange die Evolventenform der Zahnflanke 35 mit der theoretisch richtigen Evolventenform übereinstimmt, erfährt der Messtaster 33 keinerlei seitliche Verschiebung.
Weicht aber die Zahnflankenform von der theoretisch richtigen Form ab, dann verschiebt sich der Messtaster 33 seitwärts und ändert dadurch die Kapazität des Kondensators 37138. Diese Kapazitätsänderung wird in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines elektrischen Messgerätes ausgewertet und registriert.
Zur Prüfung des Zahnschrägungswinkels wird der Ständer 30 nach Fig. 1 gegen die in Fig. 6 und 7 dargestellte Vorrichtung ausgetauscht. Auf dem Ausleger 4 wird eine senkrecht zur Verschieberichtung der Schlitten 7 und 8 und parallel zur Drehachse des Prüflings stehende Kulissenführung 50 in der senkrechten, durch die Verbindungslinie zwischen Prüflingsmittelpunkt (40) und Berührungspunkt (41) des Wälzlineals 17 (vergl. Fig. 3) gehende Ebene fest angeordnet. In der Kulissenführung 50 gleitet ein Kulissenstein 51, mit dem eine Achse 52 fest verbunden ist, die durch die Öffnung einer auf dem zweiten Schlitten 8 angebrachten zweiten Kulissenführung 53 hindurchragt und an ihrem vorderen Ende einen Träger 54 für ein Tastorgan 55 trägt. Auf der Achse 52 ist ein Kulissenstein 56 drehbar angeordnet, der in der zweiten Kulissenführung 53 gleiten kann.
Diese zweite Kulissenführung 53, die auf den längsbeweglichen Schlitten 8 aufgesetzt ist, kann gegen über der Senkrechten um einen beliebigen Winkel geschwenkt und in der jeweiligen Schwenklage festgestellt werden, wie dies am besten aus Fig. 6 ersichtlich ist. Das Gewicht der Kulissensteine 51 und 56 der Achse 52 und des Trägers 54 mit Tastorgan 55 wird mittels eines Gegengewichtes 57 weitgehend ausgeglichen, das mittels eines über Rollen 58 geführten Seiles 59 in der Achse 52 befestigt ist. Das Tastorgan 55 kann in dergleichen Weise ausgebildet werden, wie dies anhand der Fig. 4 beschrieben worden ist. An die Stelle des schneidenförmigen Messtasters kann aber auch ein Messtaster mit Kugelspitze treten.
Die Vorrichtung wird zum Prüfen des Zahnschrägungswinkels so eingestellt, dass der Berührungspunkt des Tastorgans 55 mit der Zahnflanke auf dem Teilkreis 23 des Prüflings 1 liegt, und zwar am oberen Rand der Zahnbreite. In diesem Fall wird die Übersetzung des Hebels 10 so eingestellt, dass sich der zweite Schlitten 8 mit der um den Zahnschrägungswinkel schräg gestellten Kulissenführung 53 mit der Teiikreisumfangsgeschwindiglceit in Fig. 6 nach links bewegt.
Dadurch, dass der Träger 54 für das Tastorgan 55 über die Achse 52 mit der feststehenden Kulissenführung 50 und gleichzeitig mit der schräg gestellten Kulissenführung 53, die sich hierbei seitwärts bewegt, gekoppelt ist, wandert der Träger 54 mit dem Tastorgan 55 bei einer Seitwärtsbewegung des zweiten Schlittens 8, die wieder durch eine Drehbewegung des Prüflings und das Abwälzen des Lineals 17 als Kontrollrand 19 erzeugt wird, abwärts, wobei die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung im Verhältnis zur seitlichen Verschiebebewegung des zweiten Schlittens 8 dem Zahnschrägungswinkel entspricht.
Der Berührungspunkt des Tastorgans 55 wandert demnach auf dem TeiLkreiszylinder abwärts und beschreibt dabei mit Bezug auf die Zahnflanke genau die Schraubenlinie, welche die Teilkreislinie der Zahnflanke des schräg verzahnten Rades über die Breite des Zahnrades hinweg beschreiben soll.
Treten Abweichungen von dieser Soll Linie ein, weil der Schrägungswinkel der Verzahnung nicht stimmt, dann ergibt sich ein Ausschlag des Tastorgans 55, der, wie oben bereits beschrieben, eine Kapazitätsänderung zur Folge hat, die mit Hilfe eines elektrischen Messgerätes ausgewertet werden kann.
Bei der Abwärtsbewegung des Tastorgans 55 bleibt sein Berührungspunkt mit der Zahnflanke dauernd in der Ebene, die man sich durch die Drehachse des Prüflings (40) und den Berührungspunkt (41) zwischen Wälzlineal und Kontrollrand gelegt denken kann. Soll der Zahnschrägungswinkel etwa am Fusskreis oder am Kopfkreis der Verzahnung geprüft werden, dann wird in der beschriebenen Weise verfahren, nur wird das Hebelübersetzungsverhältnis des Übersetzungshebels 10 so eingestellt, dass sich der zweite Schlitten 8 mit der Umfangsgeschwindigkeit des Fuss- bzw. des Kopfkreises bewegt.
Zur Prüfung der Oberflächengenauigkeit dient wieder die gleiche Vorrichtung, die bereits eingangs beschrieben worden ist. An die Stelle des Ständers 30 bzw. der beiden Kulissenführungen 50 und 53 tritt jetzt eine auf dem zweiten Schlitten 8 in ihrer Winkellage einstellbare Führung 70 für einen Träger 71 des Tastorgans 72. Der Träger 71 ist in der Führung 70 mittels Führungsleisten 73 leicht ver schiebbar quer r zur Verschieberichtuug des beweg- lichen zweiten Schlittens 8 angeordnet. Die Führung 70 wird so eingestellt, dass sich der Träger 71 mit dem Tastorgan 72 senkrecht zu der meist um 20 geneigten Eingriffslinie 74 bewegen kann. Der Träger 71 besitzt einen Fortsatz 75, der sich gegen ein ortsfest angeordnetes Lineal 76 abstützt.
Dieses Lineal 76 kann ebenfalls in seiner Winkellage zur Verschieberichtung des Schlittens 8 einstellbar sein.
In Fig. 8 ist die Stellung gezeichnet, in der die Spitze des Tastorgans die Zahnflanke 35 im Teilkreis 23 berührt. Auch hier liegt wieder der Berührungspnnkt der Spitze des Tastorgans 72 in der Verlängerung der Linie vom Prüflingsmittelpunkt 40 zum Berührungspunkt 41 zwischen Lineal 17 und Kontrollrand 19. Das Tastorgan 72 ist in diesem Fall als im Träger 71 schwenkbar gelagerter Fühlhebel ausgebildet, dessen Messtasterspitze als Edelsteinspitze ausgebildet ist, die etwa nur 0,002 mm Abrundungsradius aufweist, so dass der Fühlhebel mit dieser Mikrospitze die feinsten Unebenheiten der Zahnflankenoberfläche erfassen kann. Zur Prüfung der Zahnflanken-Oberflächengüte wird in der gleichen Weise verfahren, wie oben bereits beschrieben.
Der Prüfling 1 wird angetrieben und treibt seinerseits über das Lineal 17 den Schlitten 7 mit der Umfangsgeschwindigkeit des Kontrollrandes 19, der Schlitten 7 treibt seinerseits über die einstellbare Übersetzung des Hebels 10 den zweiten Schlitten 8 mit der Umfangsgeschwindigkeit des Teilkreises 23 des Prüflings 1. Dadurch, dass der Schlitten 8 in der Pfeilrichtung 22 verschoben wird, drückt das Lineal 76 den Träger 71 in der Führung 70 in der Pfeilrichtung 77 und damit die Fühlhebelspitze 78 in Richtung auf den Fusskreis 42 der Verzahnung, so dass die Fühlhebelspitze 78 auf der Zahnflanke entlang wandert und dabei jede Unebenheit durch einen Win kelausschlag des Fühlhebels 72 registriert.
Diese Fühlhebelausschläge werden, wie bereits eingangs beschrieben, über den im Träger 71 eingebauten Messkondensator 37/38 durch ein elektrisches Messgerät ausgewertet und registriert. Selbstverständlich beginnt die Messung nicht, wie in Fig. 8 dargestellt, erst am Teilkreis, sondern bereits am Kopfkreis der Verzahnung.
Bei dieser Anordnung beschreibt zwar die Fühlhebelspitze 78 nicht exakt eine Evolvente, jedoch kommt es bei der Messung der Oberflächengenauig- keit hierauf auch gar nicht an, weil nur die Unebenheiten gemessen werden sollen. Allerdings überlagert sich dann der durch die Unebenheiten hervorgerufenen Hin- und Herschwenkbewegung des Fühlhebels noch eine zusätzliche Schwenkbewegung des Fühlhebels 72, da dieser durch geeignete Mittel, z. B. einer Feder, dauernd in Anlage an der Zahnflanke gehalten wird. Hierdurch kann eine Verminderung der Messg