CH666123A5

CH666123A5 - Selbsttaetig arbeitendes zahnradpruefgeraet.

Info

Publication number: CH666123A5
Application number: CH2245/84A
Authority: CH
Inventors: Willy Prof Dr-Ing Hoefler
Original assignee: Hoefler Willy
Priority date: 1983-07-30
Filing date: 1984-05-08
Publication date: 1988-06-30
Also published as: US4646443A

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein selbsttätig arbeitendes Prüfgerät für die Kreisteilungsprüfung von Zahnrädern, bei dem für den Prüfvorgang das Zahnrad pausenlos in einer Umlaufrichtung mit geringer Geschwindigkeit durch eine Kraftquelle drehangetrieben ist und bei dem auf dem Gerätegestell ein Schlitten für die einzelnen Prüfvorgänge durch einen Antrieb im wesentlichen radial auf das Zahnrad zu und von diesem fort zwischen Anschlägen verschiebbar ist, wobei der Schlitten zwei auf ihm schwenkbar gelagerte, gegen Federkraft mit der Drehbewegung des Zahnrades mitbewegbare und mit Weggebern zusammenwirkende Messtaster trägt, die Messtaster auf gleiche rechte oder linke Flanken benachbarter Zähne zur Anlage im bereich des Teilkreises des Zahnrades eingerichtet sind und wobei mit einem der Messtaster, der damit als Bezugstaster ausgebildet ist, Schaltmittel verbunden sind, durch die bei einer bestimmten Schwenklage dieses Tasters einerseits die Messwertabnahme bzw. -ausgabe durch den anderen Messtaster verursacht und andererseits das Ausfahren der Messtaster aus der Verzahnung des Rades und ihr in einstellbarer Weise verzögertes Wiedereinfahren in die Radverzahnung durch entsprechende Schaltung des Schlittenantriebes steuerbar ist.

Die deutsche Patentanmeldung P 3 212 081.8-52 befasst sich mit dem Nachteil bekannter Messgeräte, dass zwei volle Zahnradumläufe erforderlich sind, um die Kreisteilungsfehler nacheinander an den rechten und linken Zahnflanken zu erfassen, wobei zwischen den beiden Zahnradumläufen noch das Umrüsten der Messtaster von einer Zahnflanke auf die andere Zahnflanke notwendig ist, was einen hohen Zeit- und Kostenaufwand erfordert, der bei Prüfungen auf der Verzahnmaschine selber noch dadurch erheblich gesteigert wird, dass die einen sehr hohen Stundenansatz aufweisende Verzahnmaschine während der Prüfung nicht produzieren kann.

Mit der deutschen Anmeldung werden Lösungen dahingehend angegeben, dass mit einem einzigen Zahnradumlauf die Kreisteilungsprüfung sowohl für die rechten als auch für die linken Flanken des Rades erfolgt und sich so die Prüfzeit auf die Hälfte gegenüber dem Bekannten reduzieren lässt. Dabei wird unter anderem so vorgegangen, dass die Messtaster bei einer Messposition in einer Zahnlücke von der linken zur rechten Zahnflanke oder umgekehrt umschaltbar sind. Diese Um-schaltung kann jedoch bezüglich der Messtaster zu Rückprallwirkungen führen, die möglicherweise die Messwertabnahme stören.

Aufgabe der vorliegenden Weiterbildung des Gegenstandes der deutschen Anmeldung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass Rückprallwirkungen vermieden werden, wobei die Kreisteilungsprüfung sowohl für die rechten als auch für die linken Zahnflanken des Rades mit einem einzigen Zahnradumlauf beibehalten werden soll.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass für die jeweilige Messposition eines Messchrittes die Taster in einer rechts bzw. links von der Neutralstellung ihrer Federanordnung unter Federvorspannung ausgelenkten Stellung durch das Zahnrad überführt sind und dass der Bezugtaster auf zwei Null- bzw. Schaltpunkte einstellbar ist für die nacheinander erfolgende Messwertabnahme bzw. -ausgabe durch den zweiten Taster an der rechten und linken Flanke einer Zahnlücke.

Die erfindungsgemässe Lösung sieht also vor, dass der Bezugstaster für eine angefahrene Zahnlücke zwei Schaltpunkte aufweist, die bezüglich seiner durch das Zahnrad verursachten Bewegung zwischen den beiden die Zahnlücke begrenzenden Flanken elektrisch versetzt sind. Bei Erreichen des jeweiligen Schaltpunktes wird der vorhandene Messwert über den zweiten Messtaster erfasst und weiterverarbeitet, um so die Teilungsabweichungen zu ermitteln. Ferner hat die erfindungsgemässe Anordnung die Wirkung, dass die Messtaster sich vor der eigentlichen Messwertausgabe in federnder Anlage an die gerade abgefühlten Flanken befinden, so dass momentane Rückprallerscheinungen nicht auftreten können, vielmehr eine ruhige gegenseitige Anlage zwischen Zahnflanken und Messtastern hergestellt ist, wodurch die Messgeschwindigkeit, also das Durchlaufen der einzelnen Messpositionen, erheblich hochgehalten werden kann, ohne dass die Gefahr des Eingehens von gerätebedingten Messfehlern besteht.

Selbstverständlich ist bezüglich des Bezugstasters die Schaltungsanordnung des Prüfgerätes so zu treffen, dass das Ausfahren der Messtaster aus der Verzahnung des Rades und ihr in einstellbarer Weise verzögertes Wiedereinfahren in die Radverzahnung so erfolgt, dass bezüglich der jeweils angefahrenen Zahnlücken diese Bewegung immer erst stattfindet, wenn sowohl die rechten als auch die linken Zahnflanken der Lücken angefahren und geprüft worden sind.

Als zweckmässig hat es sich erwiesen, dass die Taster mit Hilfe einer Parallelogrammfederanordnung parallel zu sich selbst geführt sind. Ebensogut können jedoch auch zur Führung der Messtaster Kugellagerführungen mit Zug- oder Druckfedervorspannung oder auch Kreuzfederanordnungen vorgesehen sein.

Weitere Einzelheiten und Merkmale des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnungen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die schematische Draufsicht eines Prüfgerätes nach der Erfindung;

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Fig. 2 bis 4 die Eichung des Prüfgerätes mit der jeweiligen Schaltposition des Bezugstasters und des Messtasters für die linken und rechten Flanken zweier benachbarter Zahnlücken und

Fig. 5a bis h einen Messdurchlauf.

Gemäss Fig. 1 ist ersichtlich ein Zahnrad 1 mit einem Teilkreis 2. Das Messgerät, das in seinem Geräteaufbau im einzelnen nicht dargestellt ist, hat auf einem Gerätegehäuse 3 radial zum Zahnrad 1 verschiebbar einen Hauptschlitten 4, der durch einen Motor 5 und einen Spindelantrieb 6 auf das Zahnrad zu und von diesem fort bewegbar ist, wobei die Stellung in Richtung auf das Zahnrad durch einen gehäusefesten Anschlag 7 gegeben ist, gegen den der Hauptschlitten 4 geht.

Bei der auf das Zahnrad 1 zu gerichteten Stellung des Schlittens 4 befinden sich der Messtaster 8 mit seiner Tastkugel 9 auf dem Teilkreis 2 in Anlage an die jeweilige Zahnflanke 10 oder 11 und der Messtaster 12 mit seiner Tastkugel 13 auf dem Teilkreis 2 an die jeweilige Zahnflanke 14 oder 15.

Die Messtaster sind in je einer Parallelogrammfederanordnung 16 und 17 gelagert, die dafür sorgt, dass die Messtaster bei Auslenkbewegungen sich tangential zum Zahnrad 1 bewegen. Dabei sind beide Messtaster rückwärtig mit je zwei induktiven Gebern 18 und 19 bzw. 20 und 21 verbunden, während die rückwärtige Halterung 22 und 23 der Federanordnungen mit dem Schlitten 6 fest verbunden sind und einen Durchtritt 24 bzw. 25 für die Verbindung des Messtasters mit den induktiven Gebern aufweisen. Selbstverständlich können die induktiven Geber 18, 19, 20 und 21 auch durch einen inkrementalen Messstab od. dgl. Mittel ersetzt sein.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen, wie der Nullwertabgleich des Prüfgerätes erfolgt.

Gemäss Fig. 2 befinden sich die Messtaster 8 und 12 in einer neutralen Position in je einer von benachbarten Zahnlücken 26 und 27 zwischen den beiden Zahnflanken 10 und 11 bzw. 14 und 15. Die Parallelogrammfederanordnung 16 und "17 ist entspannt und die Messwertausgabe, die hier anhand zweier inkre-mentaler Weggeber 28 und 29 dargestellt ist, befindet sich in einer Nullposition. Nunmehr werden gemäss Fig. 3 die Taster 8 (Bezugstaster) und 12 bzw. deren Messkugeln 9 und 13 an die linken Flanken 10 und 14 in den Zahnlücken 26 und 27 angelegt und es wird die Einstellung des elektrischen Schaltpunktes 31 am elektrischen Messsystem 28 vorgenommen sowie der Nullab-gleich oder die Erfassung eines beliebigen Wertes am elektrischen Messsystem 29.

Der Messtaster 8 ist zusammen mit dem Linearmesssystem 28 als Schalttaster ausgebildet, der beim Durchlaufen des für ihn vorgesehenen Schaltpunktes dafür sorgt, dass der Messwert am elektrischen Messsystem 29 erfasst wird, der durch die Tasteranlage 12 mit der Messkugel 13 an der zweiten linken Flanke 14 entsteht.

Gemäss Fig. 4 erfolgt dann die Anlage der Messtasterkugeln 9 und 13 an die rechten Zahnflanken 11 und 15 in den Zahnlücken 26 und 27, wo in gleicher Weise wieder die Einstellung des elektrischen Schaltpunktes 32 am Messsystem 28 vorgenommen wird sowie der Nullwertabgleich auf einen bestimmten Wert am elektrischen Messsystem 29. Damit ist das Prüfgerät

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mit Hilfe einer Zahnlücke und dem Anfahren der linken und rechten Flanken abgeglichen, so dass nunmehr bei einem Prüflingsumlauf die Teilungsprüfung erfolgen kann.

Hierfür ist ein Beispiel anhand der Fig. 5a bis 5h erläutert.

Gemäss Fig. 5a befinden sich die Messtaster 8 und 12 bzw. deren Messkugeln 9 und 13 in der Position, wo sie gerade in die Zahnlücken 26 und 27 eingefahren werden sollen. Durch das kontinuierliche Weiterbewegen des Zahnrades werden die beiden Messkugeln 9 und 13 beim Hineinbewegen in die Zahnlücken 26 und 27 an den Zahnflanken 10 und 14 entlanggleiten, bis beide in die Position geraten, die anhand der Fig. 1 durch den Anschlag 7 bezeichnet ist. Das Entlanggleiten der beiden Messkugeln 9 und 13 an den Flanken 10 und 14 kann durch eine Abhebung dieser Messkugeln verhindert werden, die bei Erreichen der Position in etwa am Teilkreis freigegeben wird, so dass sich die beiden Messkugeln 9 und 13 an die Flanken 10 und 14 anlegen.

Die vorher beschriebene Position zeigt die Fig. 5b, wobei gleichzeitig dargestellt ist, wie die Messtaster 8 und 12 mit ihren Parallelogrammfederanordnungen 16 und 17 gegen die Drehrichtung 30 des Zahnrades ausgelenkt sind.

Durch das kontinuierliche Weiterbewegen des Zahnrades in der Drehrichtung 30 folgen die beiden Messtaster dieser Drehrichtung und die beiden Parallelogrammfederpakete 16 und 17 werden zunehmend in eine weniger weit ausgelenkte Position überführt, bis schliesslich der elektrische Schaltpunkt 31, der vorher gemäss Fig. 3 eingestellt wurde, erreicht ist. In dieser Stellung werden die beiden Messwerte des elektrischen Messsystems 28 und 29 erfasst. Diese Position ist in Fig. 5c dargestellt.

Durch das kontinuierliche Weiterbewegen des Zahnrades wird schliesslich die Auslenkung der beiden Parallelogrammfederpakete gleich null, wie dies in Fig. 5d dargestellt ist. Danach legen sich die rechten Flanken 11 und 15 des Zahnrades an die beiden Messtasterkugeln 9 und 13 an, wie aus Fig. 5e ersichtlich ist.

Durch die Weiterbewegung des Zahnrades gemäss Fig. 5f werden die beiden Parallelogrammfederpakete nach der entgegengesetzten Seite ausgelenkt, bis schliesslich wieder der elektrische Nullpunkt 32 am Messsystem 28 durch den Bezugstaster bzw. Schalttaster 9 erreicht ist. In dieser Stellung werden die Messwerte des elektrischen Messsystems 28 und die Messwerte des elektrischen Messsystems 29 erfasst und zur bestimmung der Teilungsabweichungen an der rechten Flanke weiterverarbeitet.

Durch das kontinuierliche Weiterbewegen des Zahnrades werden die beiden Parallelogrammfederpakete weiter nach links ausgelenkt, und zwar über den elektrischen Schaltpunkt hinaus, wie aus Fig. 5g ersichtlich ist, um schliesslich dann aus den Zahnlücken herausgeführt zu werden, wie dies Fig. 5h veranschaulicht.

In der vorgeschriebenen Weise werden nacheinander alle übrigen linken und rechten Flanken des Zahnrades bei nur einer Zahnradumdrehung geprüft und es werden dabei die Teilungsabweichungen gemessen.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Selbsttätig arbeitendes Prüfgerät für die Kreisteilungsprüfung von Zahnrädern, bei dem für den Prüfvorgang das Zahnrad pausenlos in einer Umlaufrichtung mit geringer Geschwindigkeit durch eine Kraftquelle drehangetrieben ist und bei dem auf dem Gerätegestell ein Schlitten für die einzelnen Prüfvorgänge durch einen Antrieb im wesentlichen radial auf das Zahnrad zu und von diesem fort zwischen Anschlägen verschiebbar ist, wobei der Schlitten zwei auf ihm schwenkbar gelagerte, gegen Federkraft mit der Drehbewegung des Zahnrades mitbewegbare und mit Weggebern zusammenwirkende Messtaster trägt, die Messtaster auf gleiche rechte oder linke Flanken benachbarter Zähne zur Anlage im Bereich des Teilkreises des Zahnrades eingerichtet sind und wobei mit einem der Messtaster, der damit als Bezugstaster ausgebildet ist, Schaltmittel verbunden sind, durch die bei einer bestimmten Schwenklage dieses Tasters einerseits die Messwertabnahme bzw. -ausgabe durch den anderen Messtaster verursacht und andererseits das Ausfahren der Messtaster aus der Verzahnung des Rades und ihr in einstellbarer Weise verzögertes Wiedereinfahren in die Radverzahnung durch entsprechende Schaltung des Schlittenantriebes steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die jeweilige Messposition eines Messschrittes die Taster (8, 12) in einer rechts bzw. links von der Neutralstellung ihrer Federanordnung (16, 17) unter Federvorspannung ausgelenkten Stellung durch das Zahnrad (1) überführt sind und dass der Bezugstaster (8) auf zwei Null- bzw. Schaltpunkte einstellbar ist für die nacheinander erfolgende Messwertabnahme bzw. -ausgabe durch den zweiten Taster (12) an der rechten und linken Flanke einer Zahnlücke (26, 27).

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taster (8, 12) mit Hilfe einer Parallelogrammfederanordnung (16, 17) parallel zu sich selbst geführt sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung der Messtaster (8, 12) Kugellagerführungen mit Zug- oder Druckfedervorspannung oder Kreuzfederanordnungen vorgesehen sind.