DE1623211C3 - Gerät zum Prüfen der Flanken kegeliger Zahnräder - Google Patents

Description

Mit dem Hauptpatent 16 23 210 wird ein Gerät zum Prüfen der Flanken kegeliger Zahnräder geschützt, bei dem sowohl dem Prüfling als auch dem Tastgerät Wälzkörper und Wälzbänder mit Linealen zur gegenseitigen Bewegungsübertragung zugeordnet sind und der dem Prüfling zugeordnete Wälzkörper auf einem schwenkbaren Untersatz angeordnet ist, dessen Schwenkachse die Achsen der Wälzkörper in der Teilkegelspitze des Prüflings schneidet. Bei diesem Gerät, das sowohl zur Ermittlung der Abweichungen des Flankenprofils von der Kugelevolvente mit einem punktförmig ausgebildeten Meßtaster als auch zur Ermittlung der Abweichungen vom Profil der Oktoidenverzahnung unter Verwendung eines schneidenförmigen oder punktförmigen Meßtasters geeignet ist, wird die zum Abfahren der zu prüfenden Flankenprofile mit einem punktförmig berührenden Taster in Richtung der

ίο Zahnhöhe erforderliche Zusatzbewegung zu der durch den Wälzmechanismus erzeugten relativen Wälzbewegung durch ein weiteres Wälzgetriebe in Verbindung mit weiteren die den Tastkopf tragende winkeleinstellbare Stange axial verschiebenden Elemente bewirkt.

Dieses zusätzliche Wälzgetriebe und die verhältnismäßig komplizierten Mechanismen zur Umsetzung der von diesem abgeleiteten Bewegung in die Höhenbewegung des Tasters sind sehr aufwendig.

Grundsätzlich gibt es mehrere Lösungsmöglichkeiten, um gleichzeitig mit einer eingeleiteten Bewegung auch noch eine Zusatzbewegung an einem Teil zu erzeugen. So wird bei einer schon früher bekannt gewesenen Evolventen- und Zahnschrägen-Prüfmaschine (später beschrieben in der Firmendruckschrift

2s Evolventen- und Zahnschrägen-Prüfmaschine Nr. 891 S der Firma Carl Mahr, Esslingen am Neckar) bei der Zahnschrägenprüfung die den Prüfling tragende senkrecht Welle durch direkten Antrieb in vertikaler Richtung bewegt. Mit der senkrechten Welle steht ein schwenkbarer Steuerhebel im Eingriff, der bei vertikaler Bewegung der Welle einen Horizontalschlitten verschiebt. Ein mit dem Horizontalschlitten verbundenes Stahlband ist über zwei runde Scheiben geführt, von denen die eine formschlüssig mit der Welle verbunden ist, so daß die Welle bei direktem Antrieb in vertikaler Richtung eine zusätzliche Drehbewegung erfährt. Aber dieses Funktionsschema läßt sich am Gegenstand des Hauptpatents nicht verwirklichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Gerät nach dem Hauptpatent 16 23 210 so auszugestalten, daß die erforderliche Zusatzbewegung des Tasters von einem einfacheren Mechanismus erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Gerät zum Prüfen der Flanken kegeliger Zahnräder, bei dem sowohl dem Prüfling als auch dem Tastgerät Wälzkörper und Wälzbänder mit Linealen zur gegenseitigen Bewegungsübertragung zugeordnet sind und der dem Prüfling zugeordnete Wälzkörper auf einem schwenkbaren Untersatz angeordnet ist, dessen Schwenkachse die Achsen der Wälzkörper in der Teilkegelspitze des Prüflings schneidet, und bei dem der dem Tastgerät zugeordnete Wälzzylinder auf einer waagerechten ortsfest gelagerten Welle angeordnet und über die Wälzbänder mit einem quer zur Wellenachse auf einem Bett verschiebbaren ersten Schlitten verbunden ist und der dem Prüfling zugeordnete, auf einer waagerechten Achse gelagerte Wälzzylinder über Wälzbänder mit einem quer zu seiner Achse verschiebbaren zweiten Schlitten verbunden ist, der auf einem parallel zur Prüflingsachse in einer Führung des schwenkbaren, auf dem Bett gelagerten Untersatzes verstellbaren dritten Schlitten gelagert ist, und bei dem ferner auf der Achse des schwenkbaren Untersatzes ein Winkelhebel mit zwei in ihrer gegenseitigen Winkellage einstell- und

''5 festklemmbaren Hebelarmen mit Langlöchern gelagert ist, die durch einen Mitnehmerzapfen am ersten Schlitten und einem Mitnehmerzapfen, der am zweiten Schlitten in einem Schlitz nach einer Skala radial zur

Achse des schwenkbaren Untersatzes verstell- und festklemmbar ist, die Schlitten antreiben, dadurch gelöst, daß die waagerecht gelagerte Welle in einem Lager radial und axial geführt ist, dem durch einen Zapfen, der in eine einstellbare Schrägführung auf dem .s Querschlitten greift, eine Bewegung in Richtung der Achse der Welle erteilt werden kann.

In der Zeichnung ist die Zusatzerfindung in einigen Beispielen dargestellt. Es bedeutet

Fig. 1 die schaubildliche Darstellung eines Gerätes mit einer Einrichtung zum axialen Verschieben des Tastkopfes,

F i g. 2 Messungen der Flaiikenform mit sich axial verschiebendem Meßtaster,

Fig. 3 Anordnung für einen Tastkopf zur Erzeugung einer Bewegung des Meßlasteis auf einer Kugelfläche um die Teilkegelspitze,

Fig. 4 Anordnung für einen Tastkopf, dessen Meßtaster sich auf dem Profil des Normalschnittes der Ersatzverzahnung bewegt.

Wie in dem Gerät nach dem I lauptpatenl ist der dem Prüfling I zugeordnete Wälzzylinder 6 auf einem Schlitten 5, der seinerseits auf einem schwenkbaren Untersatz 8 geführt ist, und der dem Tastgerät 17 zugeordnete Wälzzylinder 25 auf einer waagerechten 2s Welle 20 gelagert. In der verbreiterten Tischfläche 93 ist eine mit einer mit Schrägführung 95 versehene Kreisscheibe 94 dreh- und feststellbar angeordnet. Die Schrägführung 95 kann parallel oder zur Bewegungsrichtung des Querschlittens 27 beliebig geneigt eingestellt werden. In der Schrägführung greift ein in das Wellenlager 96 eingelassener Zapfen 97. Wird bei schrägstehender Schrägführung der Qucrschlitten 27 verschoben, so ist damit eine Verschiebung des Wellenlagers und der Welle 20 in Richtung ihrer Achse xs verbunden. Die Welle 20 ist durch eine Paßfeder 20,7 auf Drehung mit dem Wälzzylinder 25 gekuppelt. Damit kann dem radial verstellbar an der Welle 20 befestigten Tastgerät 17 bei seiner Wälzbewegung die angestrebte Zusatzbewegung in Richtung der Zahnhöhe erteilt werden.

Wie F i g. 2 zeigt, bewegt sich wegen der durch die Wälzbänder bei der Verschiebung des Querschlittens 27 erzwungenen Drehung des Wälzzylinders 25 und damit zugleich der Welle 20 und deren gleichzeitiger durch den Zapfen 97 verursachten Verschiebung in Richtung ihrer Achse die Meßkuppe 18 des Tasters auf einer Schraubenlinie 98 eines der Achse 21 umbeschriebenen Zylinders 99, auf dessen Radius sie eingestellt ist. Diese Schraubenlinie entspräche in der Abwicklung des so Zylinders in die Ebene einer Geraden und bei entsprechender Winkeleinstellung der Schrägführung 95 der Eingriffslinie der ebenen Näherungsverzahnung (Tredgoldsche Näherung) der Kegelradverzahnung. Bei dem durch die Wälzband- und Hebelübersetzung entsprechend der Abrollung des Prüflings auf der Bezugsverzahnung eingestellten Übersetzungsverhältnis berührt die Meßkuppe des Tasters daher die Flanke des Prüflings stets in Punkten der gemeinsamen Eingriffslinie der Ergänzungsverzahnung und erfaßt dabei die Abweichungen der Flankenform des Prüflings von deren Sollverlauf.

Bei der Anordnung nach F i g. 3, die eine Alternativlösung zu Fig. 2 darstellt, bewegt sich die Meßkuppe 18 nicht auf der Oberfläche eines Zylinders, sondern auf der Oberfläche einer dem gemeinsamen Teilkegelspitzenpunkt von Prüfling und Bezugsverzahnung umschriebenen Kugelfläche. Das Tastgerät 17 sitzt radial einstellbar an einem Arm eines zweiarmigen Hebels 100. Dieser Hebel ist an einer Achse 101 befestigt, die drehbar in einem bügeiförmigen Lagerkörper 102 gelagert ist, der seinerseits am Wälzzylinder 25 befestigt ist. Der /weile gabelförmig ausgebildete Arm des Hebels 100 greift über einen Bolzen 103. Dieser ist in einem Winkelstück 104 befestigt, das seinerseits an der Welle 20 festgeschraubt ist. Die Wirkungsweise ist folgende:

Während der Prüfling und der Wälzzylinder 25 sich im Übersetzungsverhältnis drehen, wird die sich mit dem Wälzzylinder drehende Welle 20 bei entsprechend eingestellter Schrägführung 95 axial verschoben. Die Stange 103 bewirkt dabei eine Drehung des Hebels 100 mit dem Tastgerät um die die Drehung des Wälzzylinders mitmachende Achse 101. Die Meßkuppe 18 bewegt sich infolgedessen auf der Oberfläche der Kugel 105, auf deren Radius sie eingestellt wurde, und durchläuft auf dieser, da es sich bei den Drehungen um kleine Winkel handelt, eine der räumlichen Eingriffslinie der Kegelradverzahnung sehr nahekommende Kurve.

Bei Spiralkegelrädern ist herstellungsbedingt das geradlinige Flankenprofil im Normalschnitt der Bezugsverzahnung vorhanden. Es ist daher zweckmäßig, den Meßtaster in den Normalschnitt der Bezugsverzahnung einzustellen.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung, die diese Einstellung ermöglicht. Am Wälzzylinder 25 ist ein Tragrahmen 106 befestigt, in dem in seiner dem Prüfling zugewandten Vorderseite eine Führungsbahn 107 vorgesehen ist.

In dieser Führungsbahn ist ein Schlitten 108 radial einstell- und mittels Schraube 109 festklemmbar geführt. Auf dem Schlitten ist eine Zylinderscheibe 110 mit einem rechteckigen Durchbruch 111 dreheinstellbar und mit nicht dargestellten Mitteln festklemmbar gelagert. Im Durchbruch ist ein Lagerkörper 112 um seine zur Achse 21 senkrechte Achse schwenkbar gelagert. In ihm ist eine Stange 113 längsverschieblich und undrehbar geführt, die an ihrem vorderen Ende das Tastgerät 17 mit der Meßkuppe 18 und am anderen Ende eine in ihr gelagerte Rolle 114 trägt. Eine Feder 115 drückt die Stange gegen eine ebene, am vorderen Ende der Welle 20 befindliche Anlagefläche 116. Durch Drehung der Zylinderscheibc 110 entsprechend dem Zahnschrägewinkel (Spiralwinkel) und Einschwenken des Lagerkörpers 112 auf den Normaleingriffswinkel kann die durch die axiale Bewegung der Welle 20 bewirkte Verschiebung der Stange 113 mit dem Meßtaster in die Richtung des geraden Flankenprofils im Normalschnitt der Bezugsverzahnung eingestellt werden. Der Radius, an dem gemessen werden soll, wird mit dem Schlitten 108 eingestellt. Der Durchmesser der Anlagefläche 116 muß so groß sein, daß die Rolle 114 bei allen vorkommenden Einstellungen noch an ihr anliegt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Prüfen der Flanken kegeliger Zahnräder, bei dem sowohl dem Prüfling als auch dem Tastgerät Wälzkörper und Wälzbänder mit Linealen zur gegenseitigen Bewegungsübertragung zugeordnet sind und der dem Prüfling zugeordnete Wälzkörper auf einem schwenkbaren Untersatz angeordnet ist, dessen Schwenkachse die Achsen der Wälzkörper in der Teilkegelspitze des Prüflings schneidet, und bei dem der dem Tastgerät zugeordnete Wälzzylinder auf einer waagerechten, ortsfest gelagerten Welle angeordnet und über die Wälzbänder mit einem quer zur Wellenachse auf einem Bett verschiebbaren ersten Schlitten verbunden ist und der dem Prüfling zugeordnete, auf einer waagerechten Achse gelagerte Wälzzylinder über Wälzbänder mit einem quer zu seiner Achse verschiebbaren zweiten Schlitten verbunden ist, der auf einem parallel zur Prüflingsachse in einer Führung des schwenkbaren, auf dem Bett gelagerten Untersatzes verstellbaren dritten Schlitten gelagert ist, und bei dem ferner auf der Achse des schwenkbaren Untersatzes ein Winkelhebel mit zwei in ihrer gegenseitigen Winkellage einstell- und festklemmbaren Hebelarmen mit Langlöchern gelagert ist, die durch einen Mitnehmerzapfen am ersten Schlitten und einem Mitnehmerzapfen, der am zweiten Schlitten in einem Schlitz nach einer Skala radial zur Achse des schwenkbaren Untersatzes verstell- und festklemmbar ist, die Schlitten antreiben, nach Patent 16 23 210, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerecht gelagerte Weile (20) in einem Lager (96) radial und axial geführt ist, dem durch einen Zapfen (97), der in eine einstellbare Schrägführung (94, 95) auf dem Querschlitten (27) greift, eine Bewegung in Richtung der Achse der Welle erteilt werden kann.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am Wälzzylinder (25) befestigten Lagerbiigel (102) mit einer senkrecht zur Achse (21) drehbar in ihm gelagerten Achse (101), einen auf dieser Achse befestigten zweiarmigen Hebel (100), dessen einer Arm den Meßtaster (17,18) trägt und dessen zweiter, hebeiförmig geschlitzter Arm einen Bolzen (103) umgreift, der in einem an der Welle (20) befestigten Winkelstück (104) befestigt ist.

3. Gerät nVich Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Prüfling zugekehrte Ende der Welle (20) eine Anlagefläche (116) aufweist, die mit einer das Tastgerät (17) tragenden Schubstange (113) zusammenwirkt, wobei die Lagerung (110) der Schubstange in den Eingriffswinkel und die Zahnschräge des Prüflings an der Prüfstelle einstellbar sind.