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Die Erfindung betrifft die Weiterbildung eines Zahnradprüfgerätes
nach Patent 1 258 117. In diesem Patent wird ein Zahnradprüfgerät mit einer auf
einem Meßkopf drehbar gelagerten Meßwelle sowie darauf angeordneten relativ zueinander
axial verschiebbaren Meßbacken, deren Meßzonen als Rotationsflächen ausgebildet
sind, vorgeschlagen, bei welchem die Meßwelle und das zu prüfende Zahnrad über einen
gemeinsamen Antrieb in einem durch die Zahnteillung bestimmten Verhältnis synchron
angetrieben sind und bei dem zur Aufnahme der während des Messens durch die Drehbewegung
des Zahnrades hervorgerufenen Meßbackenverschiebung der Meßkopf mit den beiden Meßbacken
entgegen einer Vorspannkraft axial verschiebbar gelagert ist.
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Mit diesem Zahnradprüfgerät nach dem Hauptpatent können Zahndicken-
und Zahnweitenmessungen kontinuierlich durchgeführt werden, da die Meßrichtung parallel
zur drehbar gelagerten Meßwelle verläuft. Mit diesem Zahnradprüfgerät nach dem Hauptpatent
können jedoch Rundlauffehler an Zahnrädern nur mittelbar mit Hilfe von Umrechnungsformeln
gemessen werden.
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Die Rundlauffehlermessung wird bisher meist mit einem Meßtaster durchgeführt,
der nacheinander radial in die Zahnlücken des zu messenden Zahnrades eingetaucht
wird. Es sind auch schon selbsttätig arbeitende Zahnradprüfgeräte zur Rundlauffehlermessung
bekannt, bei denen der Meßtaster auf einem Schlitten befestigt ist, der periodisch
auf das zu prüfende Zahnrad geradlinig zu und von diesem weg bewegbar ist, wobei
die Bewegung des Schlittens bzw. des Meßtasters durch ein Meßgerät angezeigt bzw.
registriert wird.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Zahnradprüfgerät nach dem Hauptpatent
so weiterzubilden und zu verbessern, daß mit ihm auch die Verschiebebewegung der
Meßbacken radial zum Prüfzahnrad und somit auch in an sich bekannter Weise Rundlauffehler
gemessen und registriert werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einem Zahnradprüfgerät
gemäß Hauptpatent dadurch gelöst, daß der Meßkopf über Führungen senkrecht zur Meßwelle
und radial zur Prüfradachse verschiebbar gelagert ist.
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Die Führungen sind vorzugsweise senkrecht zur Meßwelle und radial
zur Prüfradachse federnde Membranen.
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Durch die erfindungsgemäße Weiterbildung eines Zahnradprüfgerätes
nach dem Hauptpatent ist es auf einfache Weise möglich, mit ein und derselben Vorrichtung
ohne Austausch von Teilen nicht nur Zahndicken- und Zahnweitenmessungen kontinuierlich
durchzuführen, sondern gleichzeitig auch noch Rundlauffehler zu messen und zu registrieren.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn jeweils nur die maximalen Meßausschläge
bei der Verschiebung der Meßbacken in Richtung der Prüfradachse fortlaufend registriert
werden.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt ein Zahnradprüfgerät gemäß Hauptpatent mit der erfindungsgemäßen
Zusatzeinrichtung zur Durchführung von Rundlauffehlermessungen, und zwar teilweise
im Schnitt längs der Linie 1-1 nach F i g. 2 ; F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht
des Zahnradprüf-
gerätes, und zwar wiederum teilweise im Schnitt längs der Linie
Il-II nach F i g. 1; Fig. 3 zeigt den Antrieb für ein erfindungsgemäß es Zahnradprüfgerät,
und zwar bei seiner Anwendung auf einer Verzahnungsmaschine.
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Der Meßkopf M eines erfindungsgemäßen Zahnradprüfgerätes umfaßt die
beiden Meßbacken 1 und 2, die über Flansche 3 und 4 sowie Führungsbuchsen 5 und
6 axial verschiebbar auf der Meßwelle 7 angeordnet sind. Die beiden Flansche 3 und
4 sind über Querkeile 8 und 9 und die Schraubspindel 10 mit den Gewindeabschnitten
11 und 12 von unterschiedlicher Gangrichtung miteinander verbunden.
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Bei Verdrehung der Spindel mittels des Griffs 13 können die beiden
Meßbacken 1 und 2 axial gegeneinander für eine bestimmte Zahnlückenweite des Prüfrades
14 eingestellt werden. Die beiden Meßbacken 1 und 2 sind unterbrochene Drehkörper,
d. h. nicht am ganzen Umfang mit dem in F i g. 1 gezeigten Profil versehen, sondern
gemäß F i g. 2 teilweise zurückgenommen. Die Achse der Welle 7 steht senkrecht zur
Zahnlücke des Prüfrades 14 und im wesentlichen tangential zum Prüfrad. Die Welle
7 ist im Drehteil 15 gelagert. Der Drehteil 15 ist schwenkbar im Block 16 gelagert,
um auf den Schrägungswinkel des Prüfrades eingestellt werden zu können und ist mittels
der Mutter 34 auf dem Block 16 festklemmbar. Dieser Block 16 ist mittels der in
Richtung des Pfeiles R federnden Membran 17 und 18 im Schlitten 19 praktisch reibungsfrei
verschiebbar gelagert.
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Die Beweglichkeit der Führungsmembranen in Richtung des Pfeiles R
ist radial zum Prüfrad und senkrecht zu den Achsen des Prüfrades und der Meßwelle
7. Der Schlittenl9 mit den darin befestigten Lagerbüchsen 20 und 21 ist auf den
beiden Führungsstangen 22 und 23 senkrecht zur Prüfradachse 24 verschiebbar, so
daß der Meßkopf M der sich verdrehenden Prüfradlücke tangential in Richtung des
Pfeiles T folgen kann. Der Schlitten 19 wird dabei ständig mittels der Feder 25
auf die der Drehrichtung D des Prüfrades entgegengesetzte Seite gezogen.
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Die beiden Führungsstangen 22 und 23 sind im Querschlitten 26 befestigt,
der auf der Grundplatte 27 senkrecht zur Prüfradachse 24, senkrecht zur Welle 7
und parallel zur Achse des Drehteils 15 mittels des Handrades 28 verstellbar ist.
Er kann mittels des Griffs 29 festgeklemmt werden.
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Auf dem Drehteil 15 ist ein in der Pfeilrichtung R verstellbarer
Gewindestift 30 angeordnet, der in Verbindung steht mit dem Fühler 31 eines Meßgerätes
32 zur Erfassung der Bewegungen des Drehteils 15 in Pfeilrichtung R. Das Meßgerät
32 ist mit dem Registriergerät33 verbunden, das die Ausschläge des Fühlers 31 graphisch
registriert.
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Die Welle 7 ist angetrieben durch das Rad 40, das seinerseits in
Verbindung steht mit dem Ritzel41, befestigt auf der Welle des Empfängersynchromotors
42. Ebenfalls auf der Welle des Empfängersynchromotors 42 befestigt ist das Rad
43, das mit dem Rad 44 in Verbindung steht und auf der Welle 45 des Servomotors
46 befestigt ist. Empfängersynchromotor 42 und Servomotor 46 sind am Drehteil 15
befestigt.
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Über die elektrische Welle 47 ist der induktive Empfängersynchromotor
42 mit dem induktiven Gebersynchromotor 48 verbunden, der über die Schneckenwelle
49 und das Schneckenrad 50 das Prüfrad 14 antreibt. Tritt zwischen dem Gebersynchromotor48
und dem Empfängersynchromotor
42 eine Abweichung in der Synchronisation
auf, dann entsteht eine Fehlerspannung, die in Verbindung mit dem elektronischen
Verstärker 51 den Servomotor 46 im positiven oder negativen Drehsinn so lange aussteuert,
bis die Sollstellung bzw. Sollsynchronisation wiederhergestellt ist. Zum stabilen
und schwingungsfreien Lauf der Welle 7 ist neben dem Servomotor 46 der Tachometergenerator
52 angeordnet, dessen Spannung zur elektrischen Stabilisation des Regelkreises auf
den Verstärker 51 gegengekoppelt ist.
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Zweckmäßigerweise ist der elektrischen Welle das Netzgerät 53 vorgeschaltet.
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Beim Prüfen des Zahnrades 14 auf Rundlauffehler dreht die Welle 7
entsprechend dem Übersetzungsverhältnis zwischen dieser und dem Prüfrad, d. h.,
die Welle 7 dreht sich bei einer Prüfradzähnezahl z um z-mal schneller als das Prüfrad.
Die beiden Meßbacken 1 und 2, deren axiale Distanz voneinander entsprechend der
Zahnlückenweite eingestellt ist, werden unter leichtem Druck der Membranen 17 und
18 in die Zahnlücke gedrückt, wobei das sich drehende Prüfrad die beiden einen Zahn
einer ideellen Zahnstange bildenden Meßbacken 1 und 2 tangential in Richtung des
rechten Pfeiles T mitnehmen und dabei den Schlitten 19 entgegen der Federkraft der
Feder 25 verschiebt. Die Eindringtiefe der beiden Meßbacken 1 und 2 in die Zahnlücke
in Richtung des Pfeiles R wird dabei über den Fühler 31 und über das Meßgerät 30
vom Registriergerät 33 registriert. Nach Durchschreiten der eigentlichen Meßzone,
d. h. auch beim Weiterdrehen der Meßbakken 1 und 2, kommt der unterbrochene Teil
der Meßbacken in den Bereich des Prüfrades, wobei der Schlitten 19 unter der Federkraft
der Feder 25 in Richtung des linken Pfeiles T zurückgeht. Beim weiteren Drehen von
Prüfrad und Meßbacken trifft dann der volle Teil der Meßbacken 1 und 2 in die nächste
Zahnlücke des Prüfrades 14, worauf die nächste Messung der Zahnlücke beginnt, bis
alle Zahnlücken fortlaufend ausgemessen bzw. registriert sind. Dabei wird der Meßkopf
M, d. h. die beiden Meßbacken 1 und 2, zusammen mit dem Schlitten 19 intermittierend
axial verschoben. Von Interesse für die Bewer-
tung der Rundlauffehlerprüfung sind
besonders die maximalen Meßausschläge in Richtung auf die Prüfradachse 24, weshalb
es genügt, bei der Registrierung diese maximalen Ausschläge hervorzuheben.
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Die beiden Meßbacken sind auswechselbar, um sie auf sehr stark wechselnde
Größen der Zähne und Eingriffswinkel der Prüfverzahnung anpassen zu können.
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Das Zahnradprüfgerät kann nicht nur als Einzelgerät verwendet werden,
sondern es kann auch auf einer Verzahnungsmaschine angeordnet werden, wobei dann
zweckmäßigerweise der Gebersynchromotor 48 des Prüfgerätes auf der gleichen Welle
angeordnet oder mittels einer Getriebekette mit dem Antriebsmotor 54 der Verzahnungsmaschine
verbunden wird, wie auch zweckmäßigerweise als Aufspanneinrichtung der Aufspanntisch
der Verzahnungsmaschine gewählt wird.
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Außer dem in der Zeichnung dargestellten Geradstirnrad können auch
Schrägstirnräder oder irgendwelche Prüfstücke mit Verzahnung oder verzahnungsähnlichen
Zähnen geprüft werden.