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Selbsttätig arbeitendes Zahnradprüfgerät Zusatz zu Patent 1 183 700
Im hauptpatent 1 183 700 ist ein selbsttätig arbeitendes Zahnradprüfgerät, insbesondere
zum Prüfen und Messen von Zweiflankenwälzfehlern, Rundlauf-, Teilungs-, Zahndickenr
fehlern und Zahnlückenweitenfehlern an verzahnten Teilen, beschrieben, bei dem ein
wenigstens einen Meßtaster tragender Schlitten periodisch auf den Prüfling geradlinig
zum und von ihm wegbewegt wird, wobei die Bewegung des Schlitten oder Meßtasters
durch ein Meßgerät angezeigt und/oder registriert wird. Der Prüfling wird dabei
nach diesem Vorschlag durch eine eigene Kraftquelle, vorzugsweise pausenlos, mit
geringer Geschwindigkeit angetrieben, während wenigstens ein auf dem geradlinig
hin- und herbewegten Schlitten schwenkbar angeordneter Meßtaster beim Vorlauf des
Schlittens vor Erreichen der Meßstellung in eine Zahnlücke des Prüflings eingeführt
und vom Prüfling
über die Meßstellung hinaus mitgenommen wird, wobei
der Meßtaster eine Scawenkbewegung ausführt. Mittels in bhängigkeit von der Schwenkbewegung
des Meßtasters arbeitender Schaltmittel wird der geradlinige Vor- und Aiacklauf
des Schliottens gesteuert, Außerdem sind @ittel vorgesehen, durch die der Meßtaster
beim Rücklauf des Schlittens um einen einstellbaren dinkel zurückgeschwenkt wird,
nachdem seine Tastspitze außer Eingriff mit der Verzahnung des Prüflinge gekommen
ist.
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Der vor Erreichen der Meßstellung in eine Zahnlücke des vorzugsweise
pausenlos angetriebenen Prüflings eingeführte Meßta-ste-r bzw. mehrere Meßtaster,
werden vom Prüfling in die Meßstellung mitgenommen und über die Meßstellung hinaus
weiter gesc'nwenkt. Beim Durchgang durch die Meßstellung wird die Messung ausgeführt
und danach durch den (die) weiter schwenkenden Meßtaster der periodische Rücklauf
und anschließende Vorlauf des Schlittens eingeleitet. während des Rücklauf wird
der @eßtaster so eit im entgegengesetzten Sinne geschwenkt, daß ein Eingriff beim
Vorlauf, des Schlittens in die nächste Zahnlücke gewahrleistet ist. das Prüfgerät
nach dem Hauptpatent ist in der Weise. ausgebildet, daß auf dem Schlitten, dessen
Bewegung in Richtung auf den Prüfling durch einen Anschlag begrenzt ist, ein besonderer,
den schwenkbaren Meßtaster tragender
Meßschlitten angeordnet ist,
der von einer Feder mit einstellbarem Meßdruck gegen den Prüfling bewegt und bei
der Schwenkbewegung des von dem sich vorzugsweise pausenlos bewegenden Prüfling
mitgenommenen Meßtasters vom Prüfling wegbewegt wird, und daß die hierbei auftretende
Maximalentfernung des Meßschlittens vom Prüfling mittels einer vorzugsweise kapazitiv
arbeitenden elektrischen Isleßeinrichtung gemessen und registriert wird. Die Aufzeichnung
dieser Meßschlittenbewegung ergibt eine eingioflie Kurve für jede ausgemessene Zahnteilung
und die Abweichungen benachbarter i ximalwerte untereinander sind ein Maß für die
Teilungs- und Wälzfehler sowie für die Zahndicken- und Zahnlückenweitenfehler, während
die Abweichung der Extremwerte innerhalb dieser Maximalwerte-@eihe ein Maß f;J den
Rundlauffehler darstellt.
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Die im Hauptpatent 1 183 700 beschriebene Vorrichtung dient also zur
Prüfun@ verzahnter Teile durch Messung der radialen Eindringtiefe der als Kugel,
Meßkeil, Meßzann oder Zahnsegment ausgebildeten Meßtasterspitze in die Zahnl@cken
des Prüflings. Daneben ist die Messung der Verzahnun@sfehler durch @es@un@ der Abweichungen
in tan@entialer in tung, also von Zahnflanke zu Zahn-@@@@@@ bzw. in @ichtun@ der
sogenannten meist unter 20° @@@en die @@n@enete geneigten Eingriffslinie (volvent
r
Eine bekannte Einrichtung für diesen Zweck weist zwei Meßzungen
auf, die durch eine Einrichtung gemeinsam um gleiche Winkelbeträge verschwenkt und
auch parallel zueinander vers'choben werden können. Eine dieser Meßzungen ißt um
gewisse Winkelbeträge um den eingestellten Winkelwert herum gegen den Druck einer
Feder frei schwenkbar.
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Die Bewegungen dieser Meßzunge werden über ein Hebelsystem auf bekannte
Meß- bzw. Registriereinrichtungen übertragen. Beim Messen der Verzahnung eines Zahnrades
wird das Gerät für einen zu wählenden Standardeingriffswinkel eingestellt und so
auf den Zahn aufgesetzt, daß eine weiter angeorndete Stützzunge zur erleichterten
Handhabe des Gerätes auf der der zu messenden Flanke gegenüberliegenden Blanke zur
Anlage kommt. Dabei soll die Meßfläche der festen Meßzunge nicht zu nahe an den
Zahnkopf geführt werden. Die Bühlzunge, also die um einen gewissen Winkelbetrag
verschwenkbare Zunge, darf beim Aufsetzen des Gerätes den zweiten Zahn noch nicht
berühren. Nun muß die Fühlzunge so lange zu der festen Meßzunge parallel verschoben
werden, bis der Zeiger des Meßgerätes in seine Nullstellung getreten ist. Nunmehr
kann für den eingestellten Eingriffswinkel die ermittelte Werkzeugteilung von auf
dem Gerät angeordneten Strichteilungen abgelesen werden. Selbstverständlich besteht
bei diesem Gerät auch die Möglichkeit die Werkzeugteilung vorzugeben und Verzahnungsfehler
an
dem Meßgerät abzulesen. Dieses Meß- und -Prüfgerät für Zahnräder mit Evolventenverahnung
gestattet das Messen und Überprüfen des absoluten Maßes in jeder beliebigen Eingriffsteilung
für jeden beliebigen Eingriffswinkel von t° bis 300. Nachteilig wirkt sich bei-
diesem Gerät aus, daß es sehr hohe Prüfzeiten erfordert, für Mengenprüfung also
nicht einzusetzen ist, daß das Meßergebnis durch die Art der Handhabung des Gerätes
verfälscht werden kann und daß damit nur Eingriffsteilungen, jedoch keine Teilkreisteilungen
gemessen werden, können.
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Bei einem weiter bekannten Gerät zum Prüfen der Evolventen und des
Schrägungswinkels an Radzähnen mittels Wälzscheibe, Wälzlineal und anzeigendem oder
schreibendem Feintaster wird ein Feintaster an zwei Geradführungen verschiebbar
gehalten, von denen die eine in Achsrichtung. des Prüflings verläuft und die andere
in Bezug darauf in den Schrägungswinkel des Prüflings einzuschwenken ist und wobei
durch das Zusammenwirken einer geradlinigen Tangentialbewegung des Tastkopfes und
einer Drehbewegung des Rades der Tastkopf, auf das Rad bezogen, eine theoretisch
einwandfreie Evolvente-beschreibt. Etwaige Abweichungen von dieser theoretischen
Evolvente werden von dem Feintaster angezeigt uder bei schreibenden Geräten als
Abweichungen von einer Gerade aufgezeichnet. Abgesehen
davon, daß
mit diesem Gerät auch keine Teilkreisteilungs fehler bestimmt werden können, erfordert
das Gerät die Verwendung von Wälzscheibe und Wälzlineal, um ein exaktes Eingreifen
des Peintasters zu ermöglichen. Gegenüber dem erstbeschriebenen Gerät weist es den
Vorteil auf, daß der Peintaster mittels Schlitten zu bewegen ist, das Messen also
nicht durch die Art der Handhabung des Gerätes beeinflußt werden kann.
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Bei der mit beiden Geräten möglichen Messung der Eingriffsteilung
t wird die Entfernung der Eingriffspunkte der Flanken auf ihrer Eingriffslinie bestimmt,
also die Entfernung zweier Punkte auf einer Geraden, die gegen die Normale zur Mittellinie
des Zahnrades um den Eingriff winkel α o verschwenkt ist. Der eine Taster
bei Geräten, die mit zwei Meßtastern bzw. -Zungen arbeiten, liegt demnach etwa in
der Nähe des Grundkreises, der andere in der Nähe des Teilkreises an der jeweiligen
Rechts- oder Linksflanke an. Soll hingegen die Teilkreisteilung to gemessen werden,
so ist der Teilkreisbogen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rechts- oder Linksflanken
festzulegen bzw. die Entfernung zweier Punkte, die auf einem gemeinsamen Kreisbogen
um den Mittelpunkt des zu prüfenden Zahnrades etwa in der Nähe des Kreisteilbogens
liegen0
Da die Gerade mit dem Eingriffswinkel α 0 gegenüber
der Normalen zur Mittellinie'den Grundkreis des Zahnrades tangiert, ist gleichzeitig
der Grundkreisbogen tg zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rechts- oder Linksflanken
des Zahnrades auch gleich der Eingriffeteilung tee Da bei der Teilungeprüfung von
Zahnrädern nur das Verhältnis der einzelnen Zähne zueinander und nicht das absolute
Maß zur Überprüfung herangezogen wird, könnte auch die Messung der Grundkreisteilung
tg, die mit der Eingriffsteilung e übereinstimmt, zum überprüfen herangezogen werden.
Allerdings ist die Messung der Eingriffsteilung te mit den bekannten Geräten nicht
auf dem Grundkreis - also Messung der Grundkreisteilung tg- möglich, da,sie, soweit
sie mit zwei Tastern bzw. Zungen arbeiten, die Tatsache ausnutzen, daß die die beiden
zu messenden Punkte verbindende Linie mit dem Eingriffswinkel α 0 gegen die
Normale zur Mittellinie, eine gemeinsame Normale zu den Evolventen der aufeinanderfolgenden
Rechts- bzw. Linksflanken ist.
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Daher sind diese Meßtaster oder -Zungen flächig ausgebildet und werden
solange verschoben, bis sie in der Eingriffsfläche, also in der die Evolvente an
dem Eingriffspunkt tangierenden Fläche liegen. Dies ist selbstverständlich am Grundkreis
der Zahnräder nicht mehr möglichk da hier die Evolventenverzahnung endet und in
den Fußkreis übergeht. Es werden also bei den bekannten Überprüfungsgeräten
immer
die Fehler der Eingriffsteilung festgestellt, nicht jedoch die Fehler der Teilkreisteilung.
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Zum Messen dieser Teilkreisteilung sind daher immer noch Normalzahnräder
bzw. Normalzahnstangen notwendig, oder aber Geräte, die es gestatten, den Abstand
zweier Punkte etwa auf dem Teilkreisbogen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rechts-oder
Linksflanken abzutasten. Im Gegensatz jedoch zu der Überprüfung der Eingriffateilung,
die auch an Großzahnrädern an zwei bis drei auf den Durchmesser verteilten Stellen
vorgenommen werden kann, muß die Teilkreisteilung möglichst ohne Unterbrechung von
Zahn zu Zahn durchgeführt Werden, da diese Teilung keine Konstante des Werkzeuges
ist, sondern sehr stark von den Herstellungsgegebenheiten und -Verfahren abhängt.
Der Einsatz der für die Überprüfung der Eingriffsteilung bekannten Geräte wäre daher
selbst dann nicht zum Prüfen von Teilkreisteilungen möglich, wenn mit ihnen auf
irgend eine Art Teilkreisteilungen durchführbar wären, da sie nur zur sporadißchen
Messung an Zahnrädern ausgebildet sind. Zur serienmäßigen Prüfung von Teilkreisteilungen,
insbesondere an Großzahnrädern, wird jedoch ein Meßgerät benötigt, das es gestattet,
kontinuierliche Messungen, die außerdem unabhängig von der Art ihrer Durchführung
sind, vorzunehmen.
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Unter Beibehaltung der im Hauptpatent dargestellten grundsätzlichen
Lösung lassen sich nach einem weiteren Erfindungsgedanken auch solche Messungen
mit dem erfindungsgemäßen Prüfgerät durchführen. Dies wird dadurch erreicht, daß
auf dem periodisch hin- und herbewegten Schlitten zwei unabhängig voneinander, gegen
RAckstellkräfte schwenkbare, parallel zueinander verschiebbare Meßtaster vorgesehen
sind, daß die Meßtaster bei der gegen den Prüfling zu führenden Bewegung des Schlittens
in zwei benachbarte Lücken des zu prüfenden Zahnrades bis über den Teilkreis hinaus
einführbar sind, daß an den Meßtastern an sich bekannte Einrichtungen zum kontinuierlichen
Messen ihrer Schwenkbewegung angebracht sind und daß der Winkelwert eines ausgeschwenkten
Tasters beim Durchgang des anderen Tasters durch eine bestimmte Meßstellung und
damit eines bestimmten Winkelwertes anzeig-oder registrierbar ist.
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Bei der Einrichtung nach der Erfindung werden also keine Normalzahnräder
oder -zahnstangen benötigt, sondern es genügen die bei den Meßtaster, die durch
den hin- und herbewegten Schlitten in die Lücken des Prüflings eingefahren werden.
Eine einzige von Hand vorzunehmende Einstellung muß vor der Messung vorgenommen
werden, und zwar das parallele Verschieben der Meßtaster, soweit,
daß
ihr Abstand etwa der Teilkreisteilung entspricht. Sind die Meßtaster beispielsweise
mit bekannten Meßuhren verbunden, so kann ihre Ruhestellung bei etwa - 20 liegen.
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Werden die Meßtaster in die Lücken eingefahren und werden sie durch
den Prüfling mitgenommen, so wird dieser Wert - 20 durch die Mitnahmebewegung und
damit durch das Ausschwenken der Meßtaster allmählich verringert, bis bei theoretisch
richtiger Teilung des Prüflings beide Meßuhren Null anzeigen. Ist dies nicht der
Fall, so wird bei der Stellung Null eines der beiden Meßtaster der Plus; oder Minuswert
des anderen Meßtasters abgelesen bzw. aufgezeichnet. Gleichzeitig kann beim Nulldurchgang
des einen die Ablesung bestimmenden Meßtasters ein Kontakt geschlossen werden, der
nach einer einstellbaren Verzögerung das Zurückfahren des Schlittens bewirkt, wodurch
die Meßtaster außer Eingriff mit dem Prüfling kommen. Nach einer einstellbaren Zeit
fährt der-Schlitten wieder selbsttätig in die Lücken des Prüflings ein. Die Bewegung
des Prüflings muß, soweit sie pausenlos erfolgt, nicht mit der Hin- und Herbewegung
des Schlittens synchronisiert werden, da jeweils beim Nulldurchgang des die Ablesung
bestimmenden Meßtasters das- gleiche beitprogramm abläuft, diese einzelnen Zeitabläufe
also bei jeder Schlittenbewegung neu gleichlaufend mit der Bewegung des Prüflings
eingestellt
werden. Selbstverständlich kann das Maß des Ausschwenkens der Meßtaster auch durch
eine an sich bekannte Elektronikanordnung gemessen werden, wobei einer der Meßtaster
bei Erreichen einer bestimmten Meßstellung elektronisch die Anzeige des Ausschwenkens
des anderen Xeßtasters bewirkt. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß das
Meßgerät nicht überwacht werden muß, sondern vollkommen selbsttätig, bei der vorzugsweise
pausenlosen Bewegung des Prüflings, die Abweichung von der theoretischen Teilkreisteilung
immer dann anzeigt, wenn einer der Taster die bestimmte Meßstellung durchfährt.
Es können somit auch große Zahnräder auf einfachste Weise gemessen werden, darnach
der ersten Einstellung die weitere Prüfung vollkommen selbsttätig abläuft. Zweckmäßigerweise
wird das Ausschwenken der Meßtaster zum Verändern einer zugehörigen Kapazität ausgenutzt
und die Kapazitätsänderung der beiden-Einzelkapazitäten in an sich bekannter Weise
je einem Schwingkreis zugeordnet. Die Schwingkreise selbst können selbstverständlich
auch mit einer Festfrequenz überlagert sein, so daß die sich ergebenden Schwebungen
abhörbar oder aufzeichenbar sind. Der bei Erreichen der Meßstellung ausgelöste elektrische
Impuls kann außerdem dazu benutzt werden, nach einer einstellbaren Verzögerungszeit
den Rücklauf und anschließenden
Vorlauf des Schlittens zu steuern
bzw. ein Programmschaltwerk einzuschalten, das die Einschaltung des den Vor- und
Rücklauf verursachenden Elektromotors und seine Drehrichtungsumkehr vornimmt.
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Für die periodische Hin- und Herbewegung des Schlittens ist bei dieser
Ausbildung des Prüfgerätes für tangentiale Messung ein Slektromotor vorgesehen,
der den Schlitten' über ein Ritzel und eine mit dem Schlitten verbundene Zahnstange
antreibt, wie dies in einem weiteren Zusatzpatent 1 1-88 826 zum vorliegenden Hauptpatent
1 183 700 beschrieben und unter Schutz gestellt worden ist. Die Einschaltung des
Slektromotors und seine Drehrichtungsumkehr erfolgt hier aber über die Schalteinrichtung
und seine Ausschaltung über einen Ausschalter mittels Schaltschützen. Soweit die
periodische Bewegung des Schlittens mit Hilfe eines Elektromotors, Ritzel und Zahnstange
erfolgt, hat es sich auch hier bewährt,- daß die Zahnatange unter Zwischenschaltung
einer Druckfeder derart mit dem Schlitten verbunden ist, daß die Zahnstange nach
Beendigung der durch einen Anschlag begrenzten Vorlaufbewegung des Schlittens eine
weitere Vorschubbewegung ausführen kann und daß mit der Zahnstange der Ausschalter
derart verbunden ist, daß er bei dieser Vorschubbewegung geöffnet wird. Zur'Regelung
der 3ewegungsgeschwindigkeit
des Schlittens wird zweckmäßig der
Elektromotor in seiner Drehzahl regelbar gemacht.
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Bei der Ausführungsform des Gerätes mit zwei schwenkbaren Meßtaster
zur tangentialen Messung müssen die Meßtasterspitzen beim Rücklauf des Schlittens
soweit geschwenkt sein, daß sie beim Vorlauf in die nächsten Zahnlücken eingreifen.
Es genügt in diesem Falle' für jeden der beiden Meßtaster eine Fesselungsfeder vorzusehen,
welche die Taster in eine bestimmte Ausgangsstellung zurückführen.
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Durch Abstimmung der Bewegungsgeschwindigkeiten des Prüflings und
des Schlittens galingt es, die Meßtasterspitzen in die jeweils nächsten Zahnlücken
frei einzuführen. Die neu zu prüfenden Zahnflanken nehmen dann infolge der pausenlosen
Bewegung des Prüflings die Meßtasterspitzen unter Spannen der Fesselungsfedern mit.
Anstatt des vorerwähnten kapazitiv arbeitenden Meßwertes kann ebensogut ein induktiv
arbeitendes Meßwerk verwendet werden. An.. die Stelle der Kondensatoren treten dann
Induktionsspulen veränderlicher Induktion. Es war gesagt worden, daß die durch das
Meßwerk ausgewerteten Meßergebnisse registriert werden. Ebensogut können die Meßergebnisse
ab8r auch als Einzelwerte angezeigt oder in Form von Tonfreuenzen hörbar gemacht
und gegebenenfalls aufgenommen werden.
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Schließlich lassen sich die erhaltenen Meßwerte auch als Regelgrößen
für einen selbsttätigen Regler verwenden, durch
den beispielsweise
die an einem Verzahnungswerkzeug einer in Betrieb befindlichen Verzahnungsmaschine
festgestellten Werkzeugfehler laufend auskorrigiert werden, so daß das erzeugte
Werkstück nicht mit den Werkzeug- und Maschinenfehlern der erzeugenden Masohine
behaftet ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des
Prüfgerätes und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
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In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform des Erfindun-s--gegenstandes
dargestellt0 Für die Messungen sind zwei Meßtaster 80 und 81 vorgesehen, die in
benachbarte Zahnlücken eines als Zahnrad dargestellten Prüflings 83 eingreifen und
auf derselben Seite den Zahnflanken der die Zahnlücken begrenzenden Zähne anliegen.
Gemessen wird der Abstand von Zahnflanke zu Zahnflanke über die gegen seitige Winkellage
der beiden Meßtaster 80 und 81.
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Das Prüfgerät weist eine Grundplatte 84 auf, auf der in Rollenführungen
85 ein Schlitten 86 längsverschiebbar gelagert ist. Dieser Schlitten wird mit Hilfe
eines Elektron motors 87 unter Zwischen'schal'tung elner Zahnstange 88, die über
ein Ritzel 89 des Motors 87 angetrieben wird, auf
den Prüfling
83 zum und von ihm wegbewegt. In seiner vordersten Stellung schlägt-)der Schlitten
86 an-eine an. der Vorderkante der Grundplatte 84 angeordnete Begrenzungsleiste
90 an. Auf dem Schlitten 86 sind Querschlitten 91 und 92 angeordnet,- die mit Hilfe
ton Gewindespindeln 93 und 94 in ihrem gegenseitigen Abstand voneinander eingestellt
und mittels Feststellschrauben 95 und 96 auf dem Schlitten 86 festgelegt werden
können. Jeder dieser Querschlitten 91 und 92 trägt einen um eine senkrechte Achse
97 und 98 schwenkbaren Meßtaster 80 und 1.
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Mit den schwenkbaren Meßtastern 80 und 81 ist je ein Kondensatorbelag
99 und 100 fest verbunden, von denen jeder mit einem auf dem zugehörigen Querschlitten
91 bzw. 92 fest angeordneten Kondensatorbelag 101 und 102 je einen Kondensator 99/101
und 100/102 bildet. Bei einer Schwenkbewegung der Meßtaster 80-und 81 ändern sich
demnach die Abstände zwischen den Kondensatorbelägen und somit die Kapazitätswerte
der beiden Kondensatoren.
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Vor Beginn der Messung werden die beiden Querschlitten 91 und 92 auf
eine der Zahnteilung entsprechende Entfernung voneinander eingestellt und der Prüfling
83 in die Meßstellung gebracht. Dann ergibt sich entsprechend der Winkellage der
beiden meßtaster 80 und 81 für die beidenKondensatoren 99/101 und 100/102 je ein
ganz bestimmter- Kapazitätswert. Der Meßtaster 81 dient hierbei
zur
Festlegung der Meßstellung, da:auch- im vorliegenden Falle der Prüfling 83 in Richtung
des Pfeiles 82 pausenlos bewegt werden soll. In der Meßstellung gibt der Kondensator
100/102 einen ganz bestimmten Kapazitätswert und durch die nachstehend beschriebene
elektrische Meßeinrichtung ist dafür gesorgt, daß in dem Augenblick, in . dem der
Kondensator 1-00/102 diesen so festgelegten Kapazitätswert erreicht, der dann vorhandene
Kapazitätswert des Kondensators 99/101 auf das Meßwerk geschaltet wird. Anschließend
wird mit Hilfe der nachstehend beschriebenen Schaltung der Schlitten 86 mit Hilfe
des Motors 87 und der Zahnstange 88 zurückgefahren und anschließend wieder nach
vorn in die Meßstellung gebracht, wobei die Spitzen der beiden iv1eßtaster 80 und
81 in die nächstfolgenden Zahnlücken des weiterbewegten Prüflings 83 eingreifen,
durch die Bewegung des Prüflings in der ffeilrichtung 82 zur Anlage an die Zahnflanken
gelangen und schließlich von diesen Zahnflanken mitgenommen werden, wodurch die
beiden Meßtaster 80 und 81 eine gleichsinnige. Schwenkbewegung ausführen. Während
dieses Bewegungsvorganges ändert sich der Kapazitätswert des Kondensators 100/102,
bis er den vorher festgelegten Kapazitätswert, der die Meß'stellung kennzeichnet,
erreicht und erst, in diesem Augenblick wird der Kapazitätswert-des Kondensators
99/101 auf das elektrische Meßwerk geschaltet.
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Der Meßdruck, mit dem die Spitzen der beiden Meßtaster 80 und 81 an
die Zahnflanken zur Anlage kommen, wird bestimmt durch åe eine Fesselungsfeder 103
und 104, die auch dafür sorgen, daß nach dem Zur-ckfahren des Schlittens 86 die
seitwärts geschwenkten Meßtaster 80 und 81 in eine Ausgangslage zurückgeführt werden,
so daß sie beim Vorlauf des Schlittens 86 in die nächstfolgenden Zahnlücken des
weiterbewegten Prüflings eingreifen können.
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Die Schaltung der Meßeinrichtung und die Schaltung für die periodische
Bewegung des Schlittens 86 arbeitet folgendermaßen. Im Verlauf der Schwenkbewegung
der beiden Meßtaster 80 und 81 wird zunächst in einem Schwingkreis die laufende
Kapazitätsänderung des Kondensators .100/102, die durch die Schwenkbewegung des
Meßtasters 81 verursacht wird, in eine Frequenz umgewandelt und in einer Mischstufe
mit einer von einem weiteren Schwingkreis gelieferten willkürlich einstellbaren
Festfrequenz zu einer Uberlagerungsfre quenz überlagert, in einem Verstärker verstärkt
und anschließend in einem Meßwertumwandler in Strom- und Spannungswerte umgewandelt.
In dem Augenblick, in dem der Kondensat. or 100/102 den vorher festgelegten Kapazitätswert
erreicht hat, d. h. in dem Augenblick, in dem die Meßstellung von dem sich bewegenden
Prüfling erreicht worden ist, wird von der soeben beschriebenen'§leBeinrichtung
ein Schaltimpuls auf
ein Relais gegeben, das kurzzeitig den Kapazitätswert
des Meßkondensators 99/101 auf das eigentliche Meßwerk schaltet. Zur Auswertung
der Kapazitätsänderung des durch die Schwenkbewegung des hileßtasters 80 laufend
veränderlichen Kapazitätswertes des Kondensators 99/101 ist eine ähnliche Schaltung
vorgesehen, wie für die Auswertung der Kapazitätsänderung des Kondensators 100/102.
Der bei der Schwenkbewegung des Meßtasters 80 laufend veränderliche Kapazitätswert
des Kondensators 99/101 wird in einem Schwingkreis in eine Frequenz umgewandelt,
in einer Mischstufe mit einer einstellbaren, in einem weiteren Schwingkreis erzeugten
Festfrequenz zu einer Öberlagerungsfrequenz überlagert, anschließend in einem Verstärker
verstärkt und in einem Meßwertumwandler in Strom-' und Spannungswerte umgewandelt.
Diese Strom- und Spannungswerte werden in dem Augenblick, in dem die Meßtstellung
erreicht ist und das Relais betätigt worden ist, an einem-ießinstrument angezeigt
oder durch ein Registriergerät aufgezeichnet oder mittels eines Lautsprechers hörbar
gemacht, gegebenenfalls zur Aufnahme auf Tonband.
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Das Relais hat die Eigenschaft, daß es nach einer willkürlich wählbaren
Zeit wieder abfällt und damit die Anzeigegeräte von der Meßeinrichtung für den Kapazitetswert
des Kondensators 99/101 trennt. Gleichzeitig mit dem Relais ist ein zweites Relais
geschaltet worden, das folgende Eigenschaften besitzt:
Dieses zweite
Relais spricht erst nach einer bestimmten Verzögerungszeit, z.B. einer halben Sekunde,
auf den empfangenen Impuls an und es fällt nach einer willkürlich einstellbaren
Zeitdauer von selbst wieder ab. Die Verzögerungszeit dieses Relais ist so bemessen,
daß es den von ihm zu betätigenden Schaltvorgang erst einleitet, nachdem die Messung
durchgeführt und das erste Relais wieder abgefallen ist. Geschaltet wird von dem
zweiten Relais ein drittes Relais, dessen Magnetspule hierbei über einen Schalter
an eine Spannung geiegt wird, wodurch in br gleichen Weise, wie oben bereits beschrieben,-der
Elektromotor 87 über die Kontakte 107 in derjenigen Drehrichtung eingeschaltet wird,
die für die Rücklaufbewegung des Schlittens 86 erforderlich ist. Dadurch bewegt
sich zunächst die-relativ zum Schlitten 86 bewegliche und über eine Druckfeder 108
gegen den Schlitten 86 abgestützte Zahnstange vom Prüfling 83 weg. Dadurch wird
zunächst der mit der Zahnstange verbundene Schalter 109 geschlossen und danach der
Schlitten 86 vom Prüfling wegbewegt. Sobald das zweite Relais nach einer bestimmten
Zeit wieder abfällt4 wird auch der von diesem Relais betätigte Schalter im Stromkreis
der Magnetspule des dritten Relais geöffnet, so daß dieses Relais abfällt, wodurch
die bisher geschlossenen Kontakte geöffnet werden. Gleichzeitig werden aber die
anderen Kontakte, geschlossen und dadurch die Drehrichtung des Motore S7 umgekehrt,
da der mechanische von der Zahnatange 88 betätigte Schalter 109
geschlossen
ist. Der Schlitten 86'wird infolge der Drehrichtungsumkehr des Motors 87 wieder
nach vorn in die Meßstellung bewegt, wo er an der Begrenzungsleiste 90 anschlägt
und zum Stillstand kommt. Der weiterverlaufende Motor 87 bewegt aber die Zahnstange
88 noch in derselben Richtung weiter, wodurch der'mit der Zahnstange verbundene
Schalter geöffnet und der rotor 87 stillgesetzt wird. Zur Regelung der Mbtordrehzahl
und damit der Geschwindigkeit, mit der der Schlitten 86 bewegt wird, ist der Motor
87 in seiner Drehzahl regelbar, was durch ein Potentiometer geschehen kann.
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Wie eingangs bereits erwähnt, werden die von dem Prüfling 83 seitwärts
verschwenkten Meßtaster 80/81 bei der Rücklaufbewegung des Schlittens 86 durch die
F.esselungsfeder 103 und 104 in die Ausgangslage zurückgebracht und greifen mit
ihren Spitzen beim Vorlauf des Schlittens in die Meßstellung, in die nächstfolgenden
Zahnlücken des weiterbewegten Prüflings ein, so daß sich in der beschriebenen Weise
die Meßvorgänge für die einzelnen Zahnteilungen selbsttätig aneinander reihen.
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Im einzelnen ergeben sich die zu schützenden Merkmale aus den Patentansprüchen.
Darüber hinaus auf den. Zeichnungen dargestellte Einzelheiten sollen nur zur besseren
Erlauterung dienen, sie bilden keinen Teil der Erfindung.
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Die beschriebene Ausführungsform ist nur ein Beispiel dafür, wie der
Srfindungsgedanke verwirklicht werden kann. Die Erfindung umfaßt daneben alle im
Rahmen des Könnens eines Fachmannes liegenden weiteren Ausführungsformen, in denen
der in den Patentansprüchen zum Ausdruck kommende Grundgedanke der Erfindung konstruktiv
verwertet ist0