Gerät zum Prüfen von Zahnrädern
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Prüfen von Zahnrädern nach dem Zweiflanken-Abwälzverfahren, bei welchem eines der zu prüfenden Zahnräder um eine fest zum Gerätegestell angeordnete Achse und das andere um eine fest zu einem Schlitten angeordnete Achse drehbar gelagert ist, mit einer ver änderbaren Übersetzung der Übertragung der Schlittenbewegung auf ein Messinstrument.
Die Fehler des Prüflings treten als Anderung des Achsabstandes der Zahnräder in Erscheinung und bewirken kleine Verschiebungen des Schlittens, welche durch das Messinstrument angezeigt bzw. wenn das Messinstrument ein Registriergerät ist aufgezeichnet werden. Um mit dem gleichen Messgerät Zahnräder mit verschiedenen Toleranzen oder mit verschiedenen Verzahnungsgenauigkeiten prüfen zu können, ist es oft erwünscht, die Anzeigeempfindlichkeit bzw. die Registrierempfindlichkeit verändern zu können.
Es ist zu diesem Zwecke bereits eine Anordnung zur Veränderung der Über- setzung in der Übertragungseinrichtung zwischen dem Schlitten des Zahnradprüfgerätes und dem Messinstrument bekannt, bei welchem ein auf dem Schlitten abgestützter drehbarer Stössel vorgesehen ist, der die Schlittenbewegungen auf einen tÇber- setzungshebel überträgt. Auf der ebenen, dem Übersetzungshebel gegenüberliegenden Grundfläche des Stössels ist ein spiralförmig angebrachter, erhabener Wulst angeordnet, der mit dem Übersetzungshebel in Berührung steht. Durch Verdrehen des Stössels wird der Angriffspunkt zwischen Stössel und Hebel verschoben und damit die wirksame Hebellänge des Übersetzungshebels verändert. Die bekannte Anordnung bietet keine Möglichkeit zur Justierung bzw.
Einstellung eines Nullpunktes. Dies gilt auch dann, wenn bei der bekannten Anordnung zur diskontinuierlichen Einstellung bestimmter Ubersetzungsverhältnisse auf der Grundfläche des Stössels nicht ein erhabener spiralförmiger Wulst aufgebracht ist, sondern einzelne halbkugelige Erhebungen längs einer Spirale.
Die Erfindung bezweckt, eine besonders einfache und vorteilhafte Ausbildung eines Gerätes zur Prüfung von Zahnrädern nach dem Zweiflanken Abwälzverfahren zu schaffen.
Die Erfindung besteht darin, dass auf dem beweglichen Schlitten ein um eine quer zur Schlittenbewegung liegende Achse drehbar gelagerter und längs seiner Achse verschiebbarer exzentrischer Körper angeordnet ist, welcher wahlweise mit verschiedenen Punkten eines ebenfalls quer zur Schlittenbewegung verlaufenden Übersetzungshebels für den Messweg mit ortsfestem Drehpunkt in Eingriff bringbar ist.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausbildung des Gerätes können an dem am Messschlitten drehbar und verschiebbar gelagerten Körper eine Anzahl von Exzenterscheiben angeordnet sein, und der Übertragungshebel für die Messbewegung kann an bestimmten, den gewünschten Übersetzungsstufen entsprechenden Stellen Vorsprünge tragen, mit welchen jeweils eine der Exzenterscheiben des verschiebbaren Übertragungskörpers in Eingriff gebracht wird.
Zu diesem Zweck haben die Exzenterscheiben am * In Anspruch genommene Priorität: Deutschland, 22. Februar 1958 (Sch 23593 IX/42b) und 5. Europäische Werkzeug maschinen-Ausstellung, Hannover, eröffnet am 15. September 1957; Verbringung des Anmeldungsgegenstandes auf den Ausstellungsplatz: 12. September 1957.
Übertragungskörper zweckmässigerweise einen anderen Abstand voneinander als die Vorsprünge am Übersetzungshebel.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gerätes nach der Erfindung dargestellt.
Der in Fig. 1 schematisch angedeutete Messschlitten 1 ist auf einem in Längsrichtung verstellbaren und in jeder Lage arretierbaren Unterteil möglichst reibungsarm, z. B. durch parallele Blattfedern, fliegend gelagert. Eines der beiden zu prüfenden Zahnräder ist in nicht gezeigter Weise in diesem Schlitten um eine fest zu letzterem angeordnete Achse drehbar gelagert, dass andere um eine fest zum Gerätegestell angeordnete Achse. Beim Abrollen der beiden Zahnräder gegeneinander machen sich die Zahnradfehler als Achs abstandsänderungen bemerkbar, so dass der Schlitten 1 Bewegungen in Richtung des Doppelpfeiles 2 ausführt. Die Bewegungen des Schlittens 1 werden auf ein Messinstrument übertragen, das bei der gezeigten Anordnung als registrierendes Feintastgerät 3 ausgebildet ist.
Dieses ist mit seinem Gehäuse an einem Arm 4 fest gelagert, welcher selbst mit einem während des Messvorganges gehäusefesten Teil des Zahnradprüfgerätes verbunden ist. Die Übertragung der Schlittenbewegung auf den schreibenden Feintaster 3 geschieht durch einen Stössel 5. Im Messschlitten ist quer zur Führungsrichtung, also quer zur Verschieberichtung desselben ein Körper 6 um eine Drehachse 7 des Körpers 6 drehbar gelagert. Der Körper 6 trägt eine Anzahl von Exzenterringen bzw. exzentrisch angeordneten Scheiben 8, 9 und 10. Seine eigentliche Lagerung erfolgt in zwei Achszapfen 11 und 12, welche beide durch je ein Handrad 13 bzw.
14 gedreht werden können. Der Achszapfen 11 trägt eine Längsnut, in welcher der Körper 6 längs verschiebbar geführt ist. Eine Drehung des Achszapfens 11, hervorgerufen durch Drehung des Handrades 13, bewirkt ein Mitdrehen des Trägerkörpers 6 und der Exzenter 8, 9 und 10. Im Achszapfen 12 ist eine schraubenlinig verlaufende Nut eingearbeitet, in welcher der in der Zeichnung rechtsliegende Teil des Exzenterkörpers 6 geführt ist. Eine Verdrehung des Achszapfens 12 durch das Handrad 14 bewirkt bei festgehaltenem bzw. arretiertem Handrad 13 eine Längsverschiebung des Körpers 6 mit den Exzentern 8, 9 und 10. Dem Exzenterkörper gegenüber liegt ein quer zur Verschieberichtung verlaufender Hebel 15, der an einem Lager 20 angelenkt ist, das den ortsfesten Drehpunkt des Hebels 15 bildet. Das Lager 20 befindet sich am Stützhebel 4, an dem auch der schreibende Feintaster 3 befestigt ist.
Auf den Hebel 15 ist eine Reihe von Kugeln 16, 17, 18 und 19 aufgeschoben und in definierter Lage fixiert. Das Ende des Fühlhebels 5 für den Feintaster 3 liegt an der Kugel 17 an. Die übrigen Kugeln 16, 18 und 19 sind so angeordnet, dass sie die wirksame Hebellänge des Hebels 15 in bezug auf den Punkt 17 in definierten Verhältnissen teilen. In der gezeichneten Lage des Körpers 6 liegt der Exzenter 9 an der Kugel 17, der Exzenter 9 ist durch Verdrehen des Achszapfens 11 durch das Handrad 13 zum genauen Anliegen an die Kugel gebracht worden. Die Bewegung des Messschlittens 1 wird hier direkt im Verhältnis 1:1, also ohne Hebelübersetzung, auf den Stift 5 des Tastgerätes 3 übertragen und durch dieses aufgezeichnet.
Durch Drehen des Handrades 14 bzw. des Achszapfens 12 kann der Exzenterkörper nach links oder nach rechts verschoben werden, so dass entweder der Exzenter 8 in Eingriff mit der Kugel 16 am Hebel 15 gebracht werden kann, oder der Exzenter 10 mit einer der Kugeln 18 oder 19. Wird der Exzenterkörper 6 so weit nach links in der Zeichnung verschoben, dass der Exzenter 8 mit der Kugel 16 in Eingriff kommt und der Exzenter an die Kugel zum Anliegen gebracht wird, was durch Drehen des Exzenterkörpers vermittels des Handrades 13 über die Welle 11 mit ihrer Längsnut bewirkt werden kann, so werden die Bewegungen des Messschlittens 1 nicht mehr direkt auf den Fühler 5 des Tastgerätes 3 übertragen, sondern über den Hebel 15 im Verhältnis der Abstände der Kugeln 16 und 17 vom Lager 20 des Hebels. Bei einer bestimmten möglichen Wahl der Massverhältnisse ergibt z.
B. diese Lage des Körpers 6 eine Verkleinerung des Messschlittenausschlages auf die Hälfte.
Eine Vergrösserung des Messschlittenweges ergibt sich hingegen in einer Lage des Körpers 6, in welcher der Exzenter 10 in Eingriff mit einer der Kugeln 18 oder 19 kommt, und zwar beträgt die Vergrö sserung bei Anliegen des Stössels 5 an der Kugel 18, das 2fache, beim Anliegen des Stössels 5 an die Kugeln 19 das 2,5fache. Auch hier besteht die Möglichkeit, durch Verdrehen des Exzenters mittels des Handrades 13 den Exzenter 10 genau an die Kugel 18 oder 19 zum Anliegen zu bringen. Die Verdrehbarkeit der Exzenter 8, 9 und 10 hat noch den Zweck, die Nullage des Zeigers bzw. des Schreibstiftes im schreibenden Feintastgerät 3 beliebig einstellen zu können.
Die Exzentrizität der Exzenterscheiben 8, 9 und 10 wird mit Vorteil so gewählt, dass die Exzentrizität der Scheibe 8 grösser als diejenige der Scheibe 9 und diese wiederum grösser als die der Exzentrizität der Scheibe 10 ist, und zwar in dem Masse, wie das Übersetzungsverhältnis des Hebels an den den Scheiben gegenüberliegenden Anlenkpunkten sich vergrössert. Eine gleich grosse Verdrehung des Exzenterkörpers 6 hat dann eine ganz bestimmte gleich grosse Verschiebung des Nullpunktes am schreibenden Feintastgerät zur Folge, gleich, welche Exzenterscheibe zur Übertragung der Messschlittenbewegung an dem ihr gegenüberliegenden Anlenkpunkt des Hebels anliegt.
In den Fig. 2 und 3 sind die beiden Handräder 13 und 14 gezeigt. Am Handrad 14 sind die Stellungen markiert, welche bestimmten Lagen des Exzenterkörpers 6 und damit bestimmten tJberset- zungsverhältnissen entsprechen. Die Zahlen in Fig. 3 entsprechen den einstellbaren tZbersetzungsverhältnis- sen. Am Handrad 13 ist die Nullstellung markiert, die der Mittellage des schreibenden Messschlittenoberteiles entspricht.
Die durch die beschriebene Vorrichtung erreichte Verstellung der Messübersetzung in Verbindung mit einer Verschiebbarkeit der Nullstellung erweist sich besonders in Verbindung mit einem Registriergerät für die Messschlittenbewegungen, z. B. einem schreibenden Feintaster, als vorteilhaft.
Besitzt ein derartiges schreibendes Feintastgerät selbst ebenfalls eine Vorrichtung zur Veränderung der Messübersetzung, so kann durch besondere Wahl der Messübersetzungsstufen der Übertragungsvorrichtung am Zahnradprüfgerät eine Vielzahl von aufeinander abgestimmten Übersetzungsstufen erreicht werden. Im allgemeinen wird die Vorrichtung zur Übertragung der Messschlittenbewegung auf die Registriereinrichtung mit verhältnismässig eng gestuften Messübersetzungsstufen ausgestattet, während der schreibende Feintaster selbst weit aueinanderliegende Übersetzungsstufen aufweisen kann. Auf diese Art können besonders glückliche Kombinationen der Abstufungen erreicht werden.
Es erweist sich oft als vorteilhaft, neben dem in der beschriebenen Weise benötigten, schreibenden Feintastgerät 3, das die Bewegungen des Messschlittens unter Zwischenschaltung des Exzenterkörpers 6 und des Über- setzungshebels 15 registriert, zusätzlich noch ein weiteres, anzeigendes Messgerät vorzusehen, welches die Bewegungen des Messschlittens mit einer festen Übersetzung anzeigt.