Zahnradprüfgerät
Die Erfindung betrifft ein Zahnradprüfgerät mit einer drehbaren Messwelle und darauf angeordneten Messbacken zur Messung von Verzahnungsdaten.
Bei einem bekannten Gerät ist die Lagerung des zu prüfenden Zahnrades beweglich und die Bewegungen, welche diese Lagerung bei einem Drehen der Messschnecke ausführt, werden dort aufgeschrieben. Dabei ist für jedes Zahnprofil eine besondere mit sehr genauer Teilung versehene Messschnecke erforderlich. Die Eingriffslinie zwischen den Zahnflanken des zu prüfenden Zahnrades und der Messschnecke variieren dabei entsprechend den Fehlern der Verzahnung des Prüflings, so dass diese bekannte Anordnung den Nachteil aufweist, dass auf dem Diagramm nicht die wirklich am Wälzkreis des Zahnrades vorhandenen Fehler, sondern entsprechend der Variation des Abstandes zwischen der beweglichen Lagerung des Zahnrades und der Messwelle modifizierte Werte aufgezeichnet werden.
Weiter ist ein Zahnradprüfgerät bekannt, bei dem eine mit ihrer Steigung senkrecht zur Normalteilung des zu prüfenden Zahnrades liegende Schnecke auf der Messwelle axial unbeweglich und eine zweite in gleicher Weise ausgebildete Messschnecke auf der Schnecke axial beweglich angeordnet ist, wobei die Bewegung der Messschnecken gegeneinander angezeigt wird.
Dieses bekannte Prüfgerät besitzt jedoch den Nachteil, dass bei Prüflingen mit verschiedener Teilung jeweils die Schnecken ausgewechselt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Prüfgerät zu schaffen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zur Weiterbewegung des zu prüfenden Zahnrades ein aus mindestens einem Teil bestehender Ringteil mindestens annähernd als Schraubenfläche ausgebildet ist.
Die erfindungsgemässe Ausbildung bietet den Vorteil, dass auch Prüflinge mit verschiedener Teilung ohne Austausch von Teilen gemessen werden können.
Weiter bietet das erfindungsgemässe Prüfgerät den Vorteil, dass sich das zu prüfende Rad bei der Messung im Stillstand befindet und dadurch die Messung präziser ist als bei den bekannten Geräten, bei denen das zu prüfende Zahnrad während des eigentlichen Messvorgangs gedreht wird.
Die folgenden Figuren zeigen ein Beispiel und eine Variante des erfindungsgemässen Zahnradprüfgerätes.
Es zeigen: die Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch die drehbare Welle mit den zwei Messbacken, wobei der Schnitt auch das zu prüfende Zahnrad mit vertikaler Achse erreicht und das Messen der Eingriffsteilung dargestellt ist, die Fig. 2 das Messen der Zahnweite über mehrere Zähne, die Fig. 3 das Messen der Zahnlücke, die Fig. 4 den Vertikalschnitt der drehbaren Welle gemäss IV-IV von Fig. 1, die Fig. 5 den Vertikalschnitt durch die drehbare Welle speziell mit der axial unbeweglichen Messbacke, die Fig. 6 einen Schnitt VI-VI senkrecht zur Achse der drehbaren Welle und Ansicht auf die Messbacke mit dem als Schraubenfläche ausgebildeten Ringteil mit einstellbaren Einzelelementen in anderer Ausführung gegenüber den vorhergehenden Darstellungen, die Fig. 7 einen Axialschnitt VII-VII eines einstellbaren Elementes der Fig. 6.
Der Träger 1 (siehe Fig. 1, 4 und 5) sitzt auf dem nicht dargestellten Maschinengestell eines Zahnradprüfgerätes, wobei auch eine vertikale Verstellmöglichkeit zur Einstellung je nach Form des zu prüfenden Zahnrades 2 besteht. Das Gehäuse 3 ist um eine Achse 60 schwenkbar und wird entsprechend dem Schrägungswinkel der Verzahnung des Prüflings 2 eingestellt und mit Schraube 4 gesichert. Im Gehäuse 3 ist die Messwelle 5 drehbar gelagert. Sie wird ange trieben durch das Zahnrad 6, das auf der Zwischenwelle 7 sitzende Ritzel 8, das Zahnrad 9 und das Ritzel 10, das auf der Motorwelle des Motors 11 befestigt ist. Der Motor 11 ist über den Flansch 12 mit dem Gehäuse 3 verbunden.
Auf der drehbaren Welle 5 ist der Ring 13 befestigt und auf diesem die Messbacke 14 fest angebracht.
Diese Messbacke 14 ist somit auf der Welle 5 axial unbeweglich. Sie bildet einen Teil eines Ringes, der den Querschnitt einer Messbacke innehat, während der übrige Teil des Ringes als Schraubenfläche ausgebildet ist und die Schraubenfläche durch das Blech 38 gebildet wird. Die Einstellung der Schraubenfläche geschieht durch eine Stellschraube 39 (Fig. 5) für die verschiedenen Teilungen der Werkstücke. Die Stellschraube 39 ist im Segment 40 gelenkartig gehalten durch die Gelenkmutter 41.
Auf der Welle 5 befindet sich auch eine axial bewegliche Gruppe, bestehend aus den Führungsringen 15 und 16 mit den je vier Rollen 17 und 18, dazwischen sind die Flanschen 19 und 20 mit dem Träger 21 befestigt, auf dem Träger 21 die Messbacke 22, die somit auf der Welle 5 axial beweglich ist. Die Messbacke 22 bildet einen Ringteil, der über den gleichen beschränkten Bereich des Umfanges als Messbacke ausgebildet ist wie die Messbacke 14.
Die Rollen 17 und 18 verhindern ein Verdrehen gegenüber der Welle 5 durch deren vierkantige Ausführung im Bereich der Rollen 17 und 18. Ausserdem ist die Welle 5 auch mit einem Schlitz versehen, durch den der Stab 23 reicht, der mit dem Träger 21 fest verbunden ist. Zentrisch mit der Welle 5 besitzt der Stab 23 ein Gewindeloch, in das die Stange 24 greift. Jede Bewegung der axial beweglichen Messbacke 22 teilt sich somit auch der Stange 24 mit.
Die Stange 24 besitzt eine Verlängerung 25, welche in der Welle 5 mittels des magnetisch beeinflussbaren Klemmbolzens 26 blockiert werden kann. Diese Stange 24 besitzt einen Stellring 27 und beidseitig des Stellringes je eine Feder 28 und 29, die sich auf je einen Stellring 30 und 31 in der Hülse 51 abstützen, wobei die Hülse 51 in der Welle 5 durch die Stellschraube 52 fixiert werden kann. Durch Verschieben der Hülse 51 gegenüber der Stange 24 kann die Federkraft nach links gerichtet werden (wie für die Anordnung nach Fig. 1 und 2 notwendig) oder nach rechts (wie für die Anordnung nach Fig. 3 notwendig).
Auf dem rechten Ende der Stange 24 ist ein verstellbarer Ring 32 mit der Kappe 33 angeordnet, der mittels der Schraube 34 auf der Stange arretiert ist.
Die innere Endlage des Ringes 32 wird durch den randrierten Anschlagring 35 begrenzt. Am Gehäuse 3 ist das schreibende Anzeigegerät 36 befestigt, das mittels des Fühlers 37 die axialen Bewegungen der Stange 24 registriert. Der Bügel 46 schützt dieses Ende der Stange 24, und trägt auch die Blattfeder 50, in der die Stange 24 am rechten Ende über den Ring 32 reibungsfrei aufgehängt ist und die in der Mittelstellung im wesentlichen gestreckt ist. Diese Blattfeder 50 unterstützt auch die beiden Federn 28 und 29 in der Wirkung.
Weiter ist in Fig. 1 das Messen der Eingriffsteilung tb durch die gezeigte Anordnung der Messbacken 14 und 22 gezeigt. In Fig. 2 ist das Messen der Zahnweite Wz' über eine gewisse Anzahl Zähne durch eine andere Anordnung der Messbacken 14 dargestellt. In Fig. 3 sieht man das Messen der Zahnlücke s durch eine Anordnung der Messbacke 14 wie gemäss Fig. 2 auf dem Ring 13 und Ausnützung anderer Messstellen auf den beiden Messbacken 14 und 22. Die Ausbildung des Bleches 38 als Schraubenfläche mit Hilfe der Stellschraube 39 kann auch mit Hilfe von einstellbaren Einzelsegmenten 42 (Fig. 6 und 7) geschehen. Sie sind auf einem sonst dem Ring 13 entsprechenden Ring 43 angeordnet.
Diese Einzelsegmente können einzeln entsprechend der Teilung des zu prüfenden Zahn rades 2 eingestellt werden und entweder durch einen Bandverschluss 44 gesamthaft (Fig. 6) oder durch Schrauben 45 einzeln (Fig. 7) auf dem Ring 43 befestigt werden.
Die Funktion des in den Fig. 1-5 dargestellten Zahnradprüfgerätes ist wie folgt:
Nach Aufspannen eines Zahnrades 2 als Prüfling auf der Aufspannspindel wird die Messzone der Messbacke 14 durch Verdrehen der Aufspannspindel, die sich von Hand leicht verdrehen lässt, in Berührung gebracht mit der entsprechenden Messzone der Zahnflanke des Prüflings. Ausserdem zieht der Elektromagnet 47, der eingeschaltet wurde, auf dem Ring 13 zur Gewährleistung einer sicheren Auflage die Messzonen auf dem Zahn des zu prüfenden Zahnrades und der Messbacke 14 zusammen. Bei Verzicht auf diesen Elektromagneten 47 müsste die Aufspannspindel mit einer Bremse versehen werden, um den Messdruck zu erhalten. Diese beiden Varianten können jedoch auch miteinander kombiniert werden.
Hierauf wird die Messzone der Messbacke 22 durch entsprechendes Fixieren der Hülse 51 mittels der Stellschraube 52 zur Berührung unter leichtem Messdruck mit der gewünschten Messzone auf einer Flanke des Prüflings gebracht.
Das Blech 38 oder bei Ausführung nach Fig. 6 oder 7 die Einzel segmente 42, werden so als Schraubenfläche eingestellt, dass bei einer gewissen Teilumdrehung der drehbaren Welle 5 das Werkstück 2 um einen Zahn verdreht wird. Das Prüfen des aufgespannten Zahnrades 2 geschieht durch Inbetriebsetzen des Motors 11, der die Welle 5 über die Räder 10, 9, 8 und 6 kontinuierlich antreibt. Es erfolgt die Aufzeichnung des Messwertes über die Messbacke 22, Träger 21, Stab 23, Stange 24, Ring 32, Kappe 33, Fühler 37 auf das Anzeigegerät 36. Dabei ist die Messbacke 14 magnetisiert. Beim Weiterdrehen der Welle 5 über diese Zone hinaus wird der Elektromagnet 47 ausgeschaltet und der Elektromagnet 48 kurz vor dem Verlassen der Messzone eingeschaltet, so dass die Verlängerung 25 der Stange 24 blockiert ist.
Unter diesen Bedingungen erfolgt das Teilen, d. h. das Weiterschalten des Prüflings um eine Teilung durch das Blech 38. Sobald die Messzone der Messbacken 14 und 22 wieder erreicht ist, wird Magnet 47 eingeschaltet und Magnet 48 ausgeschaltet, so dass die Messresultate für die nächste Teilung registriert werden. Gesteuert wird das Einund Ausschalten der Magnete durch die schleifringartige Kontaktscheibe 49 auf dem Ring 13. Bei der beschriebenen Ausführung wird somit pro Umdrehung der drehbaren Welle 5 eine selbsttätige Messung und Weiterschaltung des Prüflings erreicht. In bekannter Art kann der Motor 11 stillgesetzt werden, wenn die Welle 5 sich um eine Anzahl Umdrehungen gedreht hat, die der Anzahl Zähne am Prüfling entspricht.
Ausser den in den Zeichnungen dargestellten Stirnrädern mit Geradverzahnung können mit dem beschriebenen Gerät auch allgemein Zahnräder geprüft werden, wie z. B. schrägverzahnte Stirnräder und Kegelräder.