Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen der Zahnflanken eines schrägverzahnten Rades mittels eines Tasters sowohl längs des Evolvenx tenprofils als auch längs einer shraubenförmigen Mantellinie der Zahnflanke, mit einem am Prüfling befestigten Abwälzzylinder, mit einem sich daran abwälzenden Lineal, mit einem parallel zu diesem beweglichen Hilfsschieber, mit einer Gleitführung, die in einer zur Abwälzzylinderachse und zum Wälzlineal parallelen Ebene liegt, zu dieser Achse einstellbar geneigt ist und den Hilfsschieber antreibt, mit einem Übersetzungshebel,
der auf einem am Lagergehäuse der Prüflingsspindel sitzenden Drehzapfen schwenkbar ist und den Hilfsschieber mit dem Wälzlineat verbindet und dessen Übersetzungsverhältm.s entsprechend dem Verhältnis des Durch.messers des Abwälzzylinders zum Durchmesser des Grundkreises des Prüflings einstellbar ist, mit einem Träger, der den Taster und die geneigte Gleitführung trägt, und mit Einrichtungen zum relativen Bewegen dieses Trägers und des Prüflings quer und längs der Prüflingsachse.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (schweizerisches Patent 320 793) sind die geneigte Gleitführung 15, 16 und der Taster 22 auf dem Träger 20 dicht übereinander angeordnet, und zwecks relativer Bewegung dieses Trägers und des Prüflings läuft der Träger auf einer Gleitbahn, die parallel zur Zahnradachse dicht neben dem zu prüfenden Zahn angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung der Vorrichtung kann man mit ihr nur unter sehr eingeschränkten Bedingun- gen Innenverzahnungen prüfen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beheben und insbesondere die Prüfung von Innenverzahnungen langer rohrförmiger Werkstücke zu ermöglichen.
Diese Aufgabe ist nun erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die geneigte Gleitführung und der Taster auf entgegengesetzte Enden des Trägers beiderseits des Prüflings angeordnet sind. Die Gleitführung und der Taster sind also so weit auseinandergerückt, dass das Werkstück zwischen ihnen Platz findet. Das bietet nun die Möglichkeit, den Taster in ein innenverzahntes Werkstück hineinragen zu lassen, und zwar auch dann, wenn dieses Werkstück rohrförmig gestaltet und ver hältnismässig lang ist.
Eine besonders praktische Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ergibt sich, wenn der Träger des Tasters und der geneigten Gleitführung das Bett der Maschine bildet. Die Gleitbahn für die relative Bewegung des Trägers und des Prüflings längs der Prüflingsachse wird dann am Bett angebracht, und der Prüfling ist in Achsrichtung auf diesem Bett verschiebbar, um die Zahnschräge zu prüfen, während bei der bekannten Maschine der Träger des Tasters und der geneigten Gleitführung parallel zur Prüflingsachse verschiebbar ist, um die Zahnschräge zu prüfen.
Vorzugsweise ist der Schwenkzapfen des Überset- zungshebels gleichachsig zur Prüflingsspindel angeordnet.
Um die Vorrichtung für Prüflinge einrichten zu können, deren Abmessungen sich sehr stark unterscheiden, empfiehlt es sich, dass der Taster auf dem Träger parallel zur Prüflingsspindelachse und in beiden Querrichtungen zu dieser Achse verstellbar ist. Bei der bekannten Vorrichtung ist das nicht der Fall.
Aus dem gleichen Grunde ist zweckmässig der Unterteil der geneigten Gleitführung auf dem auch den Taster tragenden Träger parallel zur Prtiilingsspindel- achse verstellbar. Bei der bekannten Vorrichtung hin gegen war der Unterteil der geneigten Gleitführung fest auf dem Träger angeordnet.
Eine besonders gedrängte Bauart ergibt sich, wenn der Träger des Tasters und der geneigten Gleitführung zwischen diesen auf Kreuzschlitten das Lagergehäuse für die Prüflingsspindel trägt, in welchem nicht nur, wie bei der bekannten Vorrichtung, eine Gleitbahn für das Wälzlineal, sondern auch die Gleitbahn für den Hilfsschieber vorgesehen ist. Bei der bekannten Vor richtung ist die Gleitbahn für den Hilfsschieber an dem Ständer angebracht, der die Gleitbahn für den gemein samen Träger des Tasters und der geneigten Gleitführung bildet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. In diesen zeigen:
Fig. 1 einen Aufriss der erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 2 den zur Fig. 1 gehörigen Grundriss,
Fig. 3 den Schnitt III-III der Fig. 1 und
Fig. 4 die in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 1 betrachtete Seitenansicht.
Soweit die Teile in der bekannten Vorrichtung (schweizerische Patentschrift 32079'3) ein Gegenstück finden, sind sie mit denselben Bezugszahlen versehen.
Soweit das nicht der Fall ist, sind Bezugszahlen beginnend mit 50 gewählt.
Bei dem Prüfling 4 handelt es sich um ein verhältnismässig langes rohrförmiges Werkstück, das die Innenschrägverzahnung 4' hat. Mittels der Vorrichtung soll sich das Evolventenprofil als auch die Zahnschräge der Flanken der Innenverzahnung 4' prüfen lassen.
Zu diesem Zweck ist das Werkstück auf einer waagerechten Spindel 3 aufgespannt, deren Lagergehäuse 2 den Wälzschlitten bildet. Auf der Spindel 3 ist ein Abwälzzylinder 5 befestigt, an dem slich ein Lineal 6 abwälzt, das in seiner Längsrichtung verschiebbar auf einer vom Lagergehäuse 2 gebildeten Gleitbahn geführt ist. Parallel zum Lineal 6 ist ein Hilfsschieber 11 gleitend geführt und wird dadurch angetrieben, dass ein starr an ihm befestigter Arm 13 einen Stein 14 trägt, der in einer in Durchmesserrichtung verlaufenden Nut einer drehbaren Nutenscheibe 15 gleitend geführt ist.
Diese ist winkelverstellbar auf einem Unterteil 16 befestigt und liegt in einer Ebene, die parallel zur Achse des Abwälzzylinders 5 und zum Lineal 6 verläuft. Die Nutenscheibe 15 bildet mit ihrer Nut eine Gleitführung, die geneigt zur Achse des Abwälzzylinders 5 einstellbar ist. Die von der Nutenscheibe 15 und ihrem Unterteil 16 gebildete geneigte Gleitführung und der Taster 22 werden von einem gemeinsamen Träger 20 getragen. Ein thbersetzungshebel 7, der auf einem am Lagergehäuse 2 der Prüflingsspindel 3 sitzenden Drehzahpfen 8 schwenkbar ist, verbindet den Hilfsschieber 11 mit dem Lineal 6. Das Übersetzungsverhälmis dieses Übersetzungshebels 7 lässt sich entsprechend dem Verhältnis der Durchmesser des Abwälzzylinders 5 zum Durchmesser des Grundkreises der Verzahnung 4' des Prüflings 4 einstellen.
Ferner sind Einrichtungen zum relativen Bewegen des Trägers 20 und des Prüflings 4 quer und längs der Prüflingsachse vorgesehen. Insoweit stimmt im Prinzip das beschriebene Ausführungsbeispiel mit der bekann- ten Vorrichtung überein. Ein wesentlicher Unterschied liegt aber darin, dass die von der Nutenscheibe 15 und ihrem Unterteil 16 gebildete geneigte Gleitführung und der Taster 22 auf entgegengesetzten Enden des Trägers 20 beiderseits des Prüflings 4 angeordnet sind. Dabei kann der Träger 20 das Bett der Maschine bilden, was zu einer waagerechten Lage der Prüflingsachse führt.
Wie Fig. 1 zeigt, befindet sich dabei der Taster 22 auf der linken und die geneigte Gleitführung 15, 16 auf der rechten Seite des Bettes 20, und der Prüfling 4 liegt dazwischen.
Der Schwenkzapfen 8 des Übersetzungshebels 7 ist gleichachsig zur Prüflingsspindel 3 angeordnet und wird von einem Abschnitt dieser Spindel gebildet.
Die Führung des Hilfsschiebers 11 im Lagergehäuse 2 quer zur Spindelachse erfolgt zweckmässig durch Kugeln. Die Verstellung des Übersetzungsverhältnisses des Übersetzungshebels 7 ist dadurch ermöglicht, dass der den Übersetzungshebel 7 mit dem Hilfsschieber. 11 verbindende Drehzapfen 10 auf dem Hilfsschieber 11 vertikal verstellbar ist. Zu diesem Zweck sitzt der Zap- fen 10 an einem Schlitten 50, der mittels einer Gewirk despindel 52 und eines Handrades 54 längs des Über- setzunghebels 7 auf dem Hilfsschieber 11 verstellbar ist. Der Zapfen 10 trägt drehbar einen Gleitstein 56, der den Übersetzungshebei 7 umfasst und in dessen Längsrichtung auf ihm gleitend geführt ist.
Auf dem Lineal 6 ist ein Zapfen 9 befestigt, dessen Achse in. der Ebene der Wälzfläche 6' des Lineals 6 liegt und einen Gleitstein 58 drehbar trägt. Dieser umfasst den Über- setzungshebel 7 und ist in dessen Längsrichtung gleitend geführt.
Nunmehr sei die Einrichtung zum relativen Bewegen des Trägers 20 und des Prüflings 4 quer und längs der Prüflingsachse beschrieben. Zu diesem Zweck trägt der Träger 20 des Tasters 22 und der geneigten Gleitführung 15, 16 zwischen diesen auf Kreuzschlitten 2 und 9 das Lagergehäuse 2 für die Prüflingsspindel 3.
Der untere der beiden Kreuzschlitten ist mit 19 bezeichnet. Er läuft auf einer Gleitbahn 44 des Trägers 20. Diese Gleitbahn erstreckt sich parallel zur Achse des Prüflings 4 und ermöglicht es daher, zur Prüfung der Zahnschräge den Prüfling so zu verschieben, dass sich der Taster 22 in der Längsrichtung des zu prüfenden Zahnes relativ verschiebt Der Kreuzschlitten 19 hat eine Gleitbahn 35, die sich quer zur Prüflingsachse erstreckt. Diese Gleitbahn trägt den vom Lagergehäuse 2 gebildeten Wälzschlitten.
Der Taster 22 ist auf dem Träger 20 parallel zur Prüflingsspindelachse und in beiden Querrichtungen zu dieser Achse verstellbar. Zu diesem Zweck hat der Träger 20 eine waagerechte, quer zur Prüflingsspindelachse verlaufende Gleitbahn 60, auf der ein Schlitten 62 verschiebbar angeordnet ist. Dieser Schlitten hat einen Ständer 64 mit einer lotrechten Gleitbahn, auf der ein Halter 66 verschiebbar angeordnet ist. Dieser Halter hat eine zur Prüflingsspindelachse parallele Bohrung, in der eine Stange 68 verschiebbar und einstellbar geführt ist. Die Stange 68 trägt einen Arm 70, in welchem sich der Taster 22 befindet. Die Stange 68 ragt in das Innere des Werkstücks 4 hinein und ermöglicht so die Prüfung der Innenverzahnung 4'.
Der Unterteil 16 der die geneigte Gleitführung bildenden Nutenscheibe 15 ist auf dem Träger 20 parallel zur Prüflingsspindelachse verstellbar. Zu diesem Zweck hat der Träger 20 eine Gleitbahn 72, die parallel zur Prüfiingsspindelachse verläuft und den Unterteil 16 gleitend führt. Zur Verstellung des Unterteils am Träger 20 dient eine in diesem drehbar gelagerte und mit Handrad 74 versehene Schraubspindel 76, die in eine am Unterteil 16 angebrachte Gewindebohrung eingreift.
Das den Wälzschlitten bildende Lagergehäuse 2 ist auf der Gleitbahn 35 durch eine Schraubspindel verstellbar, die mit einem Handrad 28 versehen ist. Die Verstellung des Kreuzschlittens 19 auf der Gleitbahn 44 geschieht durch eine Schraubspindel 27, die mit einem Handrad 45 versehen und in dem Träger 20 gelagert ist und in eine Gewindebohrung des Kreuzschlittens 19 eingreift.
Auf dem Wälzsehlitten 2 sind Setzstöcke 78 befs stigt, auf denen der Prüfling 4 abgestützt ist.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann in mannigfacher Hinsicht abgeändert werden. So besteht die Möglichkeit, den Träger 20 lotrecht anzuordnen und ihn zu diesem Zweck als einen mit einem Fuss versehenen Ständer auszugestalten. Andererseits wäre es möglich, das Lagergehäuse 2 als einen ortsfesten Ständer auszugestalten, der dann nach Art von Kreuzschlitten verschiebbar den Schlitten 19 und den Träger 20 tragen würde.
Zum Prüfen der Zahnschräge der Verzahnung 4' wird der Tastpunkt des Tasters 22 so eingestellt, dass er in der die Prüflingsachse aufnehmenden lotrechten Ebene liegt und mit dem Grundkreis der Verzahnung 4' zusammenfällt. Diese Einstellung kann durch Verschieben der Schlitten 62 und des Halters 66 herbeigeführt werden. Entsprechend dem Grundkreisradius der Verzahnung 4' muss auch der Schlitten 5G mittels des Handrades 54 eingestellt werden. Die Scheibe 15 wird in eine Lage gedreht, die dem Grundschrägewinkel der zu prüfenden Verzahnung 4' entspricht. Entsprechend der Lage der Zahnbreite am Prüfling 4 wird mittels des Handrades 74 die Nutenscheibe 15 in der Längsrich, tung der Prüflingsachse eingestellt.
Nunmehr erfolgt die Prüfung der Zahnschräge dadurch, dass man mittels des Handrades 45 den Kreuzschlitten 19 samt dem Lagergehäuse 2 parallel zur Prüflingsachse verschiebt.
Diese Verschiebung überträgt sich auf den Arm 13, wodurch der Nutenstein 14 in der geneigten Gleitführung der Nutenscheibe 15 gleitet und damit überträgt sich die Bewegung auf den Arm 13, den Hilfsschieber 17, und den Schlitten 50 auf dem der Gleitstein 56 sitzt. Dadurch erhält der Übersetzungshebel 7 eine Schwenkbewegung um die Prüflingsachse, wodurch auch der Zapfen 9 mitgenommen wird und die Bewegung im Verhältnis von Grundkreisdurchmesser zum Durchmesser des Abwälzzylinders 5 auf das Lineal 6 überträgt. Dieses Lineal haftet magnetisch am Abwäiz- zylinder 5 und dreht diesen daher und mit ihm den Prüfling 4. Bei theoretisch richtiger Zahnschräge bleibt der unter leichtem Druck auf der Zahnflanke liegende Taster 22 an ein und derselben Stelle.
Etwaige Bewegungen des Tasters, also Abweichungen der Zahnschräge vom Sollwert, werden durch ein nicht näher dargestelltes, bekanntes elektronisches Schreibgerät in vergrössertem Masstab auf Diagrammpapaier aufgezeichnet.
Will man die Zahnschräge an einer anderen Stelle der Zahnhöhe der Zahnflanke prüfen, dann muss man hierzu das Lagergehäuse 2 mittels des Handrades 28 zur Prüfungsachse verschieben. Durch diese Verschiebung wird der Abwälzzylinder 5 samt dem Prüfling 4 auf dem Lineal 6 abgewälzt und gleichzeitig über Nutensteine 58 und 56 der Übersetzungshebel 7 verschwenkt. Der Hilfsschlitten 11 und damit auch die Achse des Nutensteins 56 stehen dabei still; der Nutenw stein 56 verschwenkt sich nun samt dem Übersetzungs hebel 7. Diese Bewegungen stimmen überein mit den Bewegungen während der Profilprüfung und bewirken eine Drehung der Verzahnung 4' in die neue Ausgangsstellung.
Zum Prüfen des Evolventunprofils der Verzahnung 4' muss man den Tastpunkt des Tasters 22 in lotrechter Richtung auf den Grundkreisradius der Verzahnung 4' in der die Prüflingsachse aufnehmenden lotrechten Ebene einstellen und ihn parallel zur Prüflingsachse auf die gewünschte Stelle der Zahnbreite fahren. Im übrigen erfolgt das Einrichten, der Vorrichtung ebenso wie es für die Prüfung der Zahnschräge beschreiben ist. Dann dreht man das Handrad 2 & Bei theoretisch itichtigem Evolventenprofil findet keine Bewegung des Tasters 22 statt. Auf welchen Bewegungen das beruht, ist in dem erwähnten Schweizer-Patent 320793 beschrieben und bedarf daher keiner Wiederholung.
Die Handräder 28 und 45 können auch durch An triebe mittels Elektromotren ersetzt werden, wie in dem erwähnten Patent beschrieben. In jedem Falle kann die Prüfung der Innenverzahnung nun mit Sicht auf den Taster erfolgen. Die Verstellbarkeit der Nuten scheibe 15 mittels des Handrades 74 bietet die vorteilhafte Möglichkeit, die von der Nutenscheibe gebildete Gleitführung auf die grösste Breite der zu prüfenden Verzahnung zu beschränken, unabhängig von der Lage der Zahnbreite in den verschiedenen zu prüfenden Zahnrädern. Aus diesem Grunde kann die Länge der Nute der Nutenscheibe 15 verhältnismässig kurz bemessen werden. Das ist erwünscht, weil diese Nut sehr genau bearbeitet werden muss.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung können aber auch mit den gleichen Einstelldaten Aussenverzahnungen geprüft werden.