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Die Erfindung betrifft ein Tragbildprüfmaschinenfarbauftragsystem gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs, dabei ist ein Farbauftragssystem für diesen Zweck aus dem Stand der Technik bekannt, insbesondere aus der
WO15140285 A1 .
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Zur optischen Tragbildermittlung ist es aus dem Stand der Technik bekannt einen sogenannten Tragbildlack auf Zahnflanken eines Zahnrads aufzutragen, um anschließend ein Tragbild (Kontaktfläche der Zahnflanken bei der Leistungsübertragung). Dazu wird das teilweise mit Tragbildlack beschichtete Zahnrad mit einem Gegenrad in Eingriff gebracht und mit diesem abgewälzt. Bei der Abwälzbewegung der Zahnräder wird an den Kontaktstellen der Tragbildlack abgetragen und zwischen dem tragenden Anteilen der Zahnflanken (abgetragener Tragbildlack) und dem nicht tragenden Anteilen der Zahnflanke (Tragbildlack nach wie vor aufgetragen) besteht ein hoher optischer Kontrast. In einem optischen Prüfverfahren wird sodann ein Bild dieser Zahnflanken aufgenommen und bewertet. Es ist erkennbar, dass der Farbauftrag die Grundlage eines solchen optischen Verfahrens ist, und dieser Grundlage daher eine hohe Bedeutung zukommt.
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In bekannten Tragbildprüfmaschinen ist es bekannt, dass eine Tragblidlackdüse Tragbildlack auf Zahnflanken des zu prüfenden Zahnrads aufträgt, dabei wird das Zahnrad so positioniert, dass die Tragbildlackdüse mehrere Zahnflanken gleichzeitig mit Tragbildlack besprüht.
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Auch die
WO15140285 A1 befasst sich mit einem Vorrichtung zur Tragbildermittelung an Zahnräder und einem Verfahren, bei dem vor dem optischen Bewerten eines Tragbilds Tragbildlack auf die Zahnflanken des zu prüfenden Zahnrads aufgetragen wird.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum verbesserten Auftragen von Tragbildlack in einer Verzahnungsprüfmaschine anzugeben. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem ersten Patentanspruch und ein Betriebsverfahren für diese Vorrichtung gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einer Tragbildprüfmaschine eine Vorrichtung zu verstehen, die dazu eingerichtet ist ein Zahnradpaar aufzunehmen und auf wenigstens einem dieser Zahnräder auf zwei unterschiedlichen Arten von Zahnflanken ein Tragbild des Zahnradpaares zu ermitteln. Vorzugsweise werden zum Ermitteln des Tragbilds die beiden Zahnräder des Zahnradpaares miteinander in Kontakt gebracht und aufeinander abgewälzt. Vorzugweise ist die Tragbildprüfmaschine als eine Tragbildprüfmaschine zum Prüfen von Zahnradpaaren mit gekreuzten Achsen ausgebildet, insbesondere also Kegelrädern, Hyboidrädern, Kronräder oder dergleichen.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einem Tragbildprüfmaschinenfarbauftragsystem ein System einer Tragbildprüfmaschine zum Auftragen eines Tragbildlacks auf zwei unterschiedlichen Arten von Zahnflanken eines auf der Tragbildprüfmaschine zu prüfenden Zahnrades zu verstehen. Dabei gehört dieses zu prüfende Zahnrad zu einem Zahnradpaar, welches zur Prüfung auf der Tragbildprüfmaschine aufnehmbar ist und dessen Zahnflanken zur Prüfung in Kontakt miteinander gebracht werden, die Zahnräder werden also aufeinander abgewälzt.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einem Tragbildlack eine Substanz zu verstehen, welche zum Ermitteln des Tragbildes auf zwei unterschiedliche Arten von Zahnflanken des zu prüfenden Zahnrads aufgebracht wird. Dieser Tragbildlack weist insbesondere eine flüssigen Phase und einer Phase mit Festkörpern auf. Die Festkörper sind insbesondere als Farbpigmente ausgebildet und die flüssige Phase weist insbesondere eine ölige Konsistenz auf. Dabei unterscheidet sich Tragbildlack in seiner Zusammensetzung und Verarbeitbarkeit von handelsüblichen Lacken, insbesondere Acryl- oder Wasserbasislacken.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einem Farbspeicher wenigstens ein, vorzugsweise aber mehrere, Gefäße, sogenannter Farbbehälter, zu verstehen, in welchen eine vorgebbare Menge an Tragbildlack aufnehmbar und speicherbar ist. Aus dem Farbspeicher ist der Tragbildlack zum Aufbringen auf die zu prüfenden Zahnflanken entnehmbar. Der aus dem Farbspeicher entnehmbare Tragbildlack ist einer Farbauftragsdüse mittels einer Fördervorrichtung zuführbar.
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Im Sinne der Erfindung ist unter einer Farbauftragsdüse eine Einrichtung zum Aufbringen des aus dem Farbspeicher entnehmbaren Tragbildlacks auf die zu prüfenden Zahnflanken des Zahnrads zu verstehen. Dabei ist die Farbauftragsdüse insbesondere derart eingerichtet, dass ein gleichmäßiger Farbauftrag auf der zu prüfenden Zahnflanke, insbesondere einer ersten Art von Zahnflanken des zu prüfenden Zahnrads, erreichbar ist. Die Farbauftragsdüse ist insbesondere zum Zerstäuben und zielgerichteten Aufbringen des Tragbildlacks auf der Zahnflanke eingerichtet.
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Weiter weist das Tragbildprüfmaschinenfarbauftragssystem neben der Farbauftragsdüse vorzugsweise eine weitere Farbauftragsdüse auf. Insbesondere die Einrichtungen zum Erzeugen einer Turbulenzströmung sind unabhängig von der Anzahl der Farbauftragsdüsen einsetzbar.
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Vorzugsweise ist diese weitere Farbauftragsdüse zum Aufbringen des aus dem Farbspeicher entnehmbaren Tragbildlacks auf eine zweite Art von Zahnflanken des zu prüfenden Zahnrads eingerichtet. Im Sinne der Erfindung
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ist unter einer ersten und einer zweiten Art von Zahnflanken insbesondere linke (erste Art) und rechte (zweite Art) von Zahnflanken des gleichen zu prüfenden Zahnrad zu verstehen oder Vor- und Rückflanke oder Zug- und Schubflanke. Vorzugsweise sind die Farbauftragsdüse und die weitere Farbauftragsdüse derart eingerichtet, dass mit diesen gleichzeitig Tragbildlack auf eine zu prüfende Zahnflanke der ersten und auf eine zu prüfende Zahnflanke der zweiten Art auftragbar ist. Insbesondere mittels einer derartigen Ausgestaltung des Tragbildprüfmaschinenfarbauftragsystems ist es ermöglicht, da für unterschiedliche Arten von Zahnflanken jeweils eine eigene Farbauftragsdüse vorgesehen ist, besonders gleichmäßig Tragbildlack auf die jeweilige Zahnflanke aufzutragen.
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In einer bevorzugt Ausführungsform der Erfindung ist in dem Farbspeicher eine Mischereinrichtung vorgesehen, welche zum Erzeugen einer Turbulenzströmung in dem im Farbspeicher speicherbaren Tragbildlack eingerichtet ist. Unter einer Turbulenzströmung ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass mittels der Mischereinrichtung eine Verwirbelung des im Farbspeicher aufgenommenen Tragbildlacks hervorrufbar ist. Insbesondere mittels einer derartigen Mischereinrichtung ist ein Absetzten, insbesondere von Festkörpern, aus dem Tragbildlack verhinder- oder verminderbar. Mittels der Mischereinrichtung ist es damit erreichbar, dass der Tragbildlack in homogener Konsistenz, insbesondere über einen längeren Zeitraum, in dem Farbspeicher speicherbar ist und somit ist ein gleichmäßiger Auftrag des Tragbildlacks mittels der Farbauftragsdüse auf eine Zahnflanke der ersten Art und mittels der weiteren Farbauftragsdüse auf eine Zahnflanke der zweiten Art von Zahnflanken erreichbar.
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In einer bevorzugt Ausführungsform weist der Farbspeicher zwei oder mehr Farbbehälter auf, vorzugsweise ist in einem oder bevorzugt ist in mehreren dieser Farbbehälter eine Mischereinrichtung vorgesehen.
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In einer bevorzugt Ausführungsform der Erfindung weist die Mischereinrichtung eine Medienleitung auf, vorzugsweise ist durch diese Medienleitung gasförmiges Medium, insbesondere Luft, in den Farbbehälter einbringbar. Vorzugsweise weist die Medienleitung eine Ausströmöffnung für dieses gasförmige Medium auf. Weiter vorzugsweise ist diese Ausströmöffnung, bezogen auf einen maximalen Füllstand des Tragbildlacks in diesem Farbspeicher, insbesondere in einem Farbbehälter, in der geodätisch unteren Hälfte des Farbspeichers bzw. Farbbehälter angeordnet. Insbesondere mittels einer derartigen Mischereinrichtung ist eine günstige Turbulenzströmung in dem im Farbspeicher befindlichen Tragbildlack erzeugbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Mischereinrichtung ein Rührwerk auf. Im Sinne der Erfindung ist unter einem Rührwerk eine Einrichtung zu verstehen, welche wenigstens eine Rühschauffel aufweist, also ein Element, welches durch einen motorischen Antrieb antreibbar und in dem Farbspeicher bzw. in einem der Farbbehälter, angeordnet ist. Vorzugsweise ist dieses Rührwerk wenigstens teilweise, bezogen auf einen maximalen Füllstand des Tragbildlacks in diesem Farbspeicher bzw. in einem der Farbbehälter, in einer geodätisch unteren Hälfte des Farbspeichers angeordnet. Insbesondere mittels eines derartigen Rührwerks ist eine günstige Turbulenzströmung in dem im Farbspeicher befindlichen Tragbildlack erzeugbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Mischereinrichtung eine Lackmedienleitung auf. Vorzugsweise weist die Mischereinrichtung eine Lackansaugleitung auf. Durch die Lackansaugleitung ist Tragbildlack aus dem Farbspeicher entnehmbar und durch die Lackmedienleitung ist dieser entnommene Tragbildlack dem Farbspeicher wieder zuführbar. Insbesondere mittels einer Mischereinrichtung mit einer Lackmedienleitung und einer weiteren Lackmedienleitung ist eine Art Umwälzsystem für den im Farbspeicher ab speicherbaren Tragbildlack darstellbar und insbesondere so ist eine günstige Turbulenzströmung in diesem Tragbildlack erzeugbar.
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Vorzugsweise weist die Lackmedienleitung eine Lackausströmöffnung auf, bezogen auf einen maximalen Füllstand des Tragbildlacks in diesem Farbspeicher bzw. in einem der Farbbehälter, ist die Lackausströmöffnung in einer geodätisch unteren Hälfte des Farbspeichers angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Mischereinrichtung eine Pumpeinrichtung zum Ansaugen von Tragbildlack über die Lackansaugleitung und zum Abgeben dieses Tragbildlacks über die Lackmedienleitung auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Farbauftragsdüse an einer Farbauftragshalterung aufgenommen. Weiter vorzugsweise ist die Lackansaugleitung fluidleitend mit einer Lackförderleitung verbindbar, beziehungsweise mit dieser verbunden. Vorzugsweise ist diese Lackförderleitung stromabwärts, bezogen auf eine Strömungsrichtung vom Farbspeicher zur Farbauftragsdüse, mit der Farbauftragshalterung verbunden. Vorzugsweise ist eine Ventileinrichtung vorgesehen, mit welcher die Lackförderleitung selektiv fluidleitend mit einer oder mehreren Farbauftragsdüsen verbindbar ist.
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Vorzugsweise ist die Farbauftragshalterung mit einer Lackrückförderleitung fluidleitend mit der Lackmedienleitung verbindbar beziehungsweise mit dieser verbunden. Vorzugsweise ist die Mischereinrichtung derart eingerichtet, dass zum Erzeugen der Turbulenzströmung im Farbspeicher ein Volumenstrom an Tragbildlack aus dem Farbspeicher mittels der
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Lackansaugleitung angesaugt wird und über die Lackförderleitung der Farbauftragshalterung zugeführt wird. Von der Farbauftragshalterung ist d eser Volumenstrom an Tragblildlack über die Lackrückförderleitung und die
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Lackmedienleitung wieder in den Farbspeicher zurückführbar. Insbesondere mittels einer solchen Ausgestaltung ist es ermöglicht, einen kontinuierlichen Volumenstrom an Tragbildlack zu erzeugen und so ist eine besonders vorteilhafte Turbulenzströmung erzeugbar.
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In einem Betriebsverfahren für ein Tragbildprüfmaschinenfarbauftragssystem wird dieses System zunächst initialisiert mit einer Zeitmarke. Unter einer derartigen Zeitmarke ist insbesondere ein Zeitpunkt des Einfüllens des Tragbildlacks in den Farbspeicher zu verstehen. Vorzugsweise wird nach dem Initialisieren des Systems die abgelaufene Zeit gemessen, für welche sich Tragbildlack in dem Farbspeicher befindet. Diese abgelaufene Zeit wird vorzugsweise mit einem vorgebbaren Zeitschwellenwert verglichen. Überschreitet die abgelaufene Zeit diesen Zeitschwellenwert oder erreicht diesen wird die Mischereinrichtung angesteuert um eine Turbulenzströmung in dem Farbspeicher zu erzeugen. Dabei wird das System bezogen auf den Mischvorgang durch die Mischereinrichtung gleichzeitig oder nachfolgend, bezogen auf die Zeitmarke, erneut initialisiert und die abgelaufene Zeit, welche mit dem Zeitschwellenwert verglichen wird beginnt von neuem zu laufen. Mittels eines derartigen Verfahrens ist es insbesondere ermöglicht, die Erzeugung einer Turbulenzströmung also den Betrieb des Mischverfahrens zyklisch zu wiederholen.
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Vorzugsweise ist ein Betriebsverfahren des Tragbildprüfmaschinenfarbauftragssystems vorgesehen, bei welchem kontinuierlich eine Turbulenzströmung erzeugt wird, also unabhängig beziehungsweise anders als bei einer Steuerung mittels Zeitmarke, wie dies zuvor dargestellt ist. Insbesondere mittels einer kontinuierlich erzeugten Turbulenzströmung ist eine besonders gute Durchmischung des Tragbildlacks erreichbar.
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Vorzugsweise ist das Tragbildprüfmaschinenfarbauftragssystem zur Verwendung mit einer Tragbild Prüfmaschine für Zahnradpaare mit gekreuzten Achsen vorgesehen. Insbesondere Zahnräder welche für Zahnradpaare mit gekreuzten Achsen vorgesehen sind, weisen gegenüber Stirnrädern, welche für Zahnradpaare mit parallelen Achsen vorgesehen sind eine komplexere Geometrie auf so dass der Auftrag des Tragbildlacks auf die Zahnflanken des zu prüfenden Zahnrades schwieriger ist. Insbesondere für derartige Zahnradpaare hat sich das vorgeschlagene Tragbildprüfmaschinenfarbauftragssystem als vorteilhaft erwiesen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der teilweise schematisierten Figur näher erläutert, dabei zeigt:
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1: ein schematisiertes Tragbildprüfmaschinenfarbauftragssystem,
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2: ein schematisiertes Tragbildprüfmaschinenfarbauftragssystem.
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In 1 ist ein Teil des zu prüfenden Zahnrads 1 dargestellt, dieses weist eine Zugflanke 2 und eine Schubflanke 3 auf und ist als Tellerrad ausgebildet. Für die Zugflanke 2 (erste Art von Zahnflanken) ist eine Farbauftragsdüse 6 vorgesehen. Die Farbauftragsdüse 6 erzeugt einen auf die Zugflanke 2 gerichteten Farbnebel 4 aus Tragbildlack, welcher sich als gleichmäßige Schicht auf der Zugflanke 2 niederschlägt. Für die Schubflanke 3 (zweite Art von Zahnflanken) ist eine weitere Farbauftragsdüse 7 vorgesehen. Die weitere Farbauftragsdüse 7 erzeugt einen auf die Schubflanke 3 gerichteten Farbnebel 5, welcher sich als gleichmäßige Schicht auf der Schubflanke 3 niederschlägt.
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Die Farbauftragsdüse 6 ist mit der Versorgungsleitung 8 mit Tragbildlack versorgbar und die weitere Farbauftragsdüse 7 ist mittels der weiteren Versorgungsleitung 9 mit Tragbildlack versorgbar. Die Tragbildlackversorgung über diesen beiden Leitungen 8, 9 ist mittels der Lacksteuereinrichtung 10 steuerbar, dazu sind in dieser Ventile (nicht dargestellt) vorgesehen, mittels welcher die beiden Leitungen 8, 9 gemeinsam oder getrennt ansteuerbar sind. Der Lacksteuereinrichtung 10 ist über die Versorgungseinrichtung 12 mittels einer Pumpe mit Tragbildlack versorgbar. Die Versorgungseinrichtung 12 saugt Tragbildlack aus dem Farbspeicher 14, in welchem der Tragbildlack 16 in dem Farbbehälter 15 gespeichert ist.
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Der Tragbildlack 16 ist bis zur maximalen Füllhöhe 17 in dem Farbbehälter 15 einfüllbar. Um einen möglichst homogenen Tragbildlack für die Versorgungseinrichtung 10 und damit die Farbauftragsdüsen 6, 7 bereitzuhalten, weist der Farbspeicher 14 eine Mischereinrichtung 18, 19 auf. Die Mischereinrichtung umfasst dabei einen motorischen Antrieb 18 für die Rührschauffeln 19. Der im Farbspeicher 14 aufgenommen Tragbildlack 16 wird mittels des Rührwerks 18, 19 zyklisch durchmischt und so wird eine gleichbleibende Qualität des Tragbildlackauftrags auf den Zahnflanken 2, 3 erreicht.
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In 2 ist eine schematische Darstellung eines Tragbildprüfmaschinenfarbauftragssystems dargestellt, bei welchem über die Lacksaugleitung 22 Tragbildlack 16 aus dem Farbspeicher 14 abgesaugt wird. Der von der Pumpe der Versorgungseinrichtung 12 erzeugte Volumenstrom an Tragbildlack, wird über die Lackförderleitung 25 der Farbauftragshalterung 24 zugeführt, an welcher die Farbauftragsdüse 6 zum Aufbringen des Tragbildlacks mittels des Farbnebels 4 auf einer Zahnflanke (nicht dargestellt), angeordnet ist. Der im Farbspeicher 14 aufgenommene Tragbildlack 16, kann in diesem bis zur maximalen Füllhöhe 17 eingefüllt sein.
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Dabei kann mittels eines Ventils die Farbauftragsdüse 6 selektiv angesteuert werden (es findet ein Farbauftrag statt) oder diese wird nicht angesteuert (es findet kein Farbauftrag statt).
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Tragbildlack, welcher zur Farbauftragshalterung 24 gefördert aber nicht über die Farbauftragsdüse 6 ausgestoßen wird, wird über die Lackrückführleitung 23 und die Lackmedienleitung 20, durch die Lackaustrittsöffnung 21, wieder in den Farbspeicher 14 zurückgeführt und somit wird eine Turbulenzströmung im Tragbildlacke, sowohl in den genannten Tragbildlackleitungen 25, 23 als auch im Farbspeicher 14 erzeugt. Durch diese Materialzirkulation wird der Tragbildlack in einer Konsistenz erhalten, mit welcher dieser vorteilhaft auf die Zahnflanke aufzubringen ist.
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Das in 2 dargestellte Tragbildprüfmaschinenfarbauftragssystem wird dauerhaft während des Betriebs der Tragbildprüfmaschine betrieben, da ein kontinuierlicher Betrieb zu einer besonders guten Durchmischung des Tragbildlacks führt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 15140285 A1 [0001, 0004]
