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Einrichtung zur Prüfung von Zahnrädern nach dem Einflankenabrollverfahren
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung von Zahnrädern nach dem Einflankenabrollverfahren
mit einem Reibgetriebe, dessen obere setzung gleich der Sollübersetzung der Prüfpaarung
ist und welches einerseits mit dem einen Zahnrad der Prüfpaarung und andererseits
mit dem einen Teil eines Meßfühlers in trieblicher Verbindung steht, dessen anderer
Teil mit dem zweiten Zahnrad der Prüfpaarung verbunden ist.
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Es sind bereits Einrichtungen der genannten Art bekanntgeworden,
bei welchen für jedes Zahnrad einer zu prüfenden Paarung ein dem Teilkreisdurchmesser
der Zahnräder genau entsprechendes Reibrad vorhanden sein muß. Diese Art Prüfeinrichtungen
eignen sich nur für sehr große Serien gleichbemessener Zahnräder, bei welchen eine
häufige Umstellung und Auswechslung der Reibscheiben nicht erforderlichist.
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Es ist auch bekannt, ein stufenlos regelbares Reibradgetriebe vorzusehen,
dessen einer über eine Reibscheibe antreibbarer Reibkegel mit dem einen Zahnrad
und der zweite Reibkegel mit dem anderen Zahnrad der Prüfpaarung in trieblicher
Verbindung steht und Abweichungen von der gleichförmigen Bewegung mittels einer
an den Reibkegeln anliegenden verstellbaren Reibkugeln meßbar sind. Die Eigenfehler
dieser bekannten Prüfeinrichtung sind jedoch größer als die erforderliche Meßgenauigkeit.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den bekannten Einrichtungen
anhaftenden Mängel zu vermeiden durch die Schaffung einer Einrichtung zur Prüfung
von Zahnrädern im Einflankenabrollverfahren mit einem Vergleichsgetriebe, das stufenlos
einstellbar ist und möglichst große tJbertragungsgenauigkeit besitzt.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Vergleichsgetriebe aus zwei
Rollzylindern und einem über je ein an sich bekanntes Stahlband und Umlenkrollen
mit den Rollzylindern treibend verbundenen Steuerzylinder besteht, der auf einem
längsbeweglichen Schlitten drehbar gelagert ist und von beiden Stahlbändern umschlungen
wird und dem durch ein weiteres Stahlband und eine auf dem Schlitten gelagerte und
in Abhängigkeit von der Längsbewegung des Schlittens steuerbare Führungseinrichtung
eine dem Übersetzungsverhältuis der Prüfpaarung entsprechende zusätzliche und stufenlos
einstellbare Drehbewegung überlagerbar ist.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß der Steuerzylinder
von einem oder mehreren über Umlenkrollen geführten, endlos zusammengeschlossenen
Stahlbändern umschlungen
wird, die an einem am Längsschlitten quer zu dessen Verstellrichtung
geführten Quersupport fest angebracht sind, und daß ein zur Bewegungsrichtung des
Längsschlittens in Winkelstellungen schwenkbares und in diesen feststellbares, am
Bett der Einrichtung gelagertes Leitlineal und ein sich an diesem führender, mit
dem Quersupport in trieblicher Verbindung stehender Schlitten vorgesehen sind.
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Mit dem erfindungsgemäßen Prüfgerät wird im Vergleich zu den bekannten
Geräten eine wesentlich höhere Meßgenauigkeit erzielt. Mittels der die Rollzylinder
auf ihrem gesamten Umfang umschlingenden Stahlbänder wird Schlupf zwischen den Übertragungsgliedern
weitgehend vermieden und damit ein gleichförrniger Antrieb des Vergleichsgetriebes
erzielt.
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Es sind an sich Prüfeinrichtungen für Verzahnungskörper bekannt,
in denen um Zylinder geschlungene Stahlbänder verwendet werden, deren eines Ende
an dem Zylinder und deren anderes Ende an einem längsverstellbaren Teil der Prüfeinrichtung
befestigt ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
teilweise schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 die Prüfeinrichtung in
einem in Längsrichtung geführten Schnitt nach der Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 die
Prüfeinrichtung in einer Ansicht von oben, gesehen in Pfeilrichtung A in F i g.
1, F i g. 3 einen teilweisen Querschnitt nach der Linie III-III der F i g. 1 und
Fig. 4 Einzelheit der Prüfeinrichtung in vergrößertem Maßstab, längsgeschnitten.
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In den F i g. 1 bis 4 ist gemäß der Erfindung ein beispielsweiser
Aufbau der Prüfeinrichtung dargestellt, bei welcher mit zwei sich gleichförmig
drehenden
Gliedern ein bei Vorhandensein von Verzahnungsfehlern gegenüber diesen Relativdrehungen
ausführendes Glied verglichen und die Relativbewegung über ein Anzeigegerät od.
dgl. gemessen wird. Zur Erzielung der gleichförmigen Bewegung sind beispielsweise
Walzen und diese umschlingende Stahlbänder vorgesehen.
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Mit 2 ist hierbei das Bett der Einrichtung bezeichnet, das zur Aufnahme
je eines Reitstockes 3 bzw. 4 und mittels einer Führung 6 eines längsbeweglichen
Schlittens 8 dient. Zum Zwecke der Aufnahme unterschiedlich bemessener Prüfpaarungen
bzw. der Einstellung des erforderlichen Betriebsachsabstandes ist vorgesehen, den
Reitstock 3 längsverschieblich auf einer Führung 9 des Bettes 2 anzuordnen. Die
Reitstöcke 3 und 4 tragen je zwei Aufnahmespitzen 11 und 12 bzw. 13 und 14, zwischen
die je ein die zu prüfenden Zahnräder 16 bzw. 17 tragender Dorn 18 bzw. 19 einspannbar
ist. Die Spitzen 13 bzw. 14 werden hierbei von Wellen 21 bzw. 22 aufgenommen, von
denen die Welle 21 unmittelbar in geeigneten Lagerstegen 23 und 24 des Reitstockes
3 gelagert ist, während sich die Welle 22 in einer Hohlwelle 25 frei drehbar lagert,
die ihrerseits drehbar von den Lagerstegen 26 bzw. 27 des Reitstockes 4 aufgenommen
wird. Die Wellen 21 bzw. 22 stehen über die Mitnehmer 28 bzw. 29 mit den die Zahnräder
16 bzw. 17 der Prüfpaarung aufnehmenden Spanndorne 18 bzw. 19 in trieblicher Verbindung.
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Die Welle 21 als auch die Hohlwelle 25 tragen je einen Rollzylinder
33 bzw. 34. Jedem dieser Rollzylinder 33 bzw. 34 sind je zwei am Bett 2 der Prüfeinrichtung
frei drehbar gelagerte Umlenkrollen 36 und 37 bzw. 38 und 39 zugeordnet. Außer den
Rollzylindern 33 bzw. 34 ist ein weiterer Steuerzylinder 41 vorhanden, der mittels
einer am Längsschlitten 8 an ihrem oberen und unteren Ende gehaltenen Achse 42 frei
drehbar gelagert ist. Weiter sind je zwei oder mehrere Gruppen endlos zusammengeschlossener
Stahlbänder 44 bzw. 45 vorhanden, von denen das oder die Bänder 44 den Rollzylinder
33 und das oder die Bänder 45 den Rollzylinder 34 umschlingen. Das Band 44 ist hierbei
über die Umlenkrollen 36 und 37 und das Band 45 über die Umlenkrollen 38 und 39
geführt, wobei der Steuerzylinder 41 sowohl vom Band 44 als auch vom Band 45 gemeinsam
umschlungen wird.
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Am mit dem Längsschlitten 8 vereinigten Teil 50 sind zwei quer zur
Verstellrichtung des Längsschlittens 8 verlaufende Führungsschienen 51 bzw.
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52 befestigt, deren Laufflächen 54 unter Vermittlung von Laufrollen
62 zur Führung eines quer zur Verstellrichtung des Längsschlittens 8 verschiebbaren
Quersupportes dienen.
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Rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Längsschlittens 8 verlaufende,
endlos zusammengeschlossene Stahlbänder 70 werden über am Längsschlitten 8 gelagerte
Rollen 72 und 73 umgelenkt und umschlingen den Steuerzylinder 41. Die Bänder 70
sind an ihren Trennstellen mit einem vorstehenden Teil 75 des Quersupportes 69 fest
verbunden.
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Mittels eines Zapfens 74 lagert sich am Bett 2 der Einrichtung ein
scheibenförmig ausgebildeter, um diesen drehbarer und durch geeignete Mittel feststellbarer
Tisch 76. Letzterer dient zur Aufnahme eines Leitlineals 77, dessen Längsachse die
Achse des Zapfens 74 schneidet. An den Laufflächen 78 bzw. 79 liegen die Rollen
80 eines Führungskörpers
82 an, der mittels eines Zapfens 83 drehbar in eine entsprechende
Ausnehmung 84 des Quersupportes 69 spielfrei eingreift. Die Lagerung kann vorteilhaft
mittels einer Wälzlagerung erfolgen.
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Die Welle 22 trägt an ihrem unteren Ende beispielsweise einen elektrischen
Meßfühler 90, dessen Fühler in eine entsprechende Ausnehmung 91 an der Hohlwelle
25 oder dem Rollzylinder 34 eingreift.
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Für die Auswertung der durch den Meßfühler gegebenen Werte ist ein
Anzeigegerät 92 üblicher Bauart vorgesehen. Für die Einstellung des Achsabstandes
durch den Reitstock 3 und die Winkelstellung der Führungsschiene 77 sind Einstellgeräte
bekannter Bauart verwendet.
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Die Wirkungsweise der Prüfeinrichtung ist wie nachfolgend beschrieben:
Es sei angenommen, daß auf die Dorne 18 bzw. 19 je ein Zahnrad 16 bzw. 17 einer
Prüfpaarung aufgespannt ist, deren Übersetzungsverhältnis, im Gegensatz zu F i g.
1, 1: 1 beträgt, wobei eines dieser Zahnräder auch ein fehlerfreies Meisterrad sein
kann.
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Die Zahnräder werden mit Hilfe des verstellbaren Reitstockes 3 auf
ihren Betriebsachsabstand eingestellt und, wie bei der Einflankenabrollprüfung erforderlich,
durch geeignete Mittel gegeneinander verspannt, so daß nur jeweils die einen Flanken
der Zahnräder zum Tragen kommen.
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Wird der Rollzylinder 41 mittels des Längssupportes 8 verstellt,
ohne daß er eine Eigendrehung um seine Achse ausführt, so werden die beiden in ihrem
Durchmesser gleichen Rollzylinder 33 und 34 durch die Rollbänder 44 bzw. 45 gleichförmig,
jedoch entgegengesetzt gedreht.
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Da jedoch die Welle 22 gegenüber den Rollzylindern über die Zahnräder
angetrieben wird, erzeugt jeder Verzahnungs- und Teilungsfehler der Prüfpaarung
eine ungleichförmige Drehung der Welle 22 gegenüber der gleichförmig drehenden Welle
25 bzw. dem Rollzylinder 34. Eine solche Relativdrehung zwischen Welle 22 und 25
wird durch den Meßfühler 90 aufgenommen und auf ein Anzeige- oder Schreibgerät 92
übertragen. Die Aufzeichnung bzw. Anzeige kann beispielsweise im Verhältnis 1000
: 1 oder 2000:1 erfolgen. Der Vorschub antrieb des Diagrammpapierstreifens kann
über eine elektrische Welle mit dem Gerät verbunden sein, so daß Vergleichsmessungen
immer in den gleichen Diagrammlängen ausfallen. An den am Gehäuse 2 bzw. am Längsschlitten
8 gelagerten Umlenkrollen 36, 37, 38 und 39 bzw. 72 und 73 kann eine zum Spannen
der Stahlbänder 44 und 45 bzw. 70 dienende, hier nicht dargestellte Spannvorrichtung
angebracht sein.
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Werden Zahnräder mit einem anderen Übersetzungsverhältnis als 1:1
geprüft, wie in Fig. 1 bis 4 dargestellt, so muß die Drehbewegung der Rollzylinder
33 und 34 diesem tZbersetzungsverhältnis angepaßt werden.
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Zu diesem Zweck wird durch Schwenken des Tisches76 um seinen Zapfen
74 das Leitlineal in eine Winkelstellung zur Verstellrichtung des Längsschlittens
8 gebracht. Durch diese Winkelstellung des Leitlineals 77 wird bei Verstellung des
Längsschlittens 8 der Führungskörper 82 auf diesem verschoben und nimmt den Quersupport
69 mit. Die an diesem befestigten, den Steuerzylinder 41 umschlingenden Bänder 70
werden dadurch in der Verstellrichtung des Quersupportes 69 mitgezogen. Dem
Steuerzylinder
wird somit eine zu seiner Längsbewegung zusätzliche Drehbewegung vermittelt.
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Diese Drehbewegung des Steuerzylinders 41 bewirkt je nach Drehrichtung,
daß sich zum Verstellweg des einen Bandes der zusätzliche Verdrehweg addiert, während
er sich vom anderen subtrahiert. Diese Differenzbewegung, die um so größer ist,
je größer die Winkelstellung des Leitlineals 77 gewählt wird, bewirkt eine dem Obersetzungsverhältnis
der Prüfpaarung entsprechende unterschiedliche Drehbewegung der Rollzylinder 33
und 34. Somit ist es ermöglicht, an den Rollzylindern stufenlos jedes der Übersetzung
der Zahnräder entsprechendes Übersetzungsverhältnis einzustellen.