DE2460446A1

DE2460446A1 - Geraet zum pruefen der flankenrichtung von zahnraedern

Info

Publication number: DE2460446A1
Application number: DE19742460446
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Bertz; Willi Meder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1974-12-20
Publication date: 1976-06-24
Also published as: JPS5188254A; CH606984A5; DE2460446B2; GB1500093A; DD121679A5; IT1048353B

Description

Karlsruhe/Baden

Dr. Ing. Willy Höfler, 75 Karlsruhe, Fridtjof-Hansen-Straße 3 ;

Gerät zum Prüfen der
Flankenrichtung von Zahnrädern

Die Erfindung "betrifft ein Gerät zum Prüfen der Flankenrichtung Ton Gerad- und Schrägzahnrädern mit einem auf einer gestellfesten Führung rechtwinklig zur Achse des zu prüfenden Rades durch einen Spindelantrieb

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verschiebbaren ersten Schlitten, der in einer zur Radachse tangentialen Ebene eine winkeleinstellbare Geradführung trägt, einem parallel zur Radachse in einer gestellfesten Führung durch einen Spindelantrieb bewegbaren, den Meßtaster tragenden zweiten Schlitten, der mit einem Kulissenstein in die Geradführung des ersten Schlittens eingreift, sowie einem dritten, rechtwinklig zur Achse des zu prüfenden Rades durch den ersten über eine stufenlos übersetzungseinstellbare Verbindung bewegten Schlitten mit einem Wälzlineal od. dgl., das sich an einem gleichachsig mit dem Rad eingebauten und mit diesem gekuppelten Wälzzylinder abwälzt.

Bei einem derartigen bekannten Gerät zur Prüfung der Zahnschräge geht das Bestreben dahin, für sämtliche in Präge kommenden Radgrößen mit einem einzigen Wälzzylinder auszukommen, indem der Abgleich zwischen Vertikalbewegung des Meßtasters und Drehbewegung des Rades über die stufenlos übersetzungseinstellbare Verbindung geschieht, die dazu ebenfalls als winkelein- stellbare Geradführung ausgebildet ist, deren Kulissenstein mit dem ersten Schlitten verbunden ist und deren winkeleinstellbare Führungsbahn auf dem dritten Schlitten sitzt, an den ein Walζlineal angelenkt ist. Diese Anordnung führt jedoch dazu, daß zwischen erstem und drittem Schlitten bzw. zwischen Wälz.zylinder und Grundkreis des zu prüfenden Rades außerordentlich hohe Übersetzungsverhältnisse vorkommen. Diese stark

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unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse "bedingen entsprechend stark geänderte Winkellagen der winkeleinsteirbaren Geradführung, was ebenso stark -unterschiedliche Reibungswiderstände zwischen Kulissenstein und Geradführung "bedingt und außerdem je nach Winkellage der Geradführung das unvermeidbare Spiel zwischen Kulissenstein und Geradführung verschieden stark zur Geltung kommen läßt. Dadurch ändert sich die Meßgenauigkeit des "bekannten Gerätes mit der Differenz zwischen Wälzzylinder und Grundkreis des zu prüfenden Rades, so daß eine für ein Rad mit einem "bestimmten Grundkreis ermittelte Genauigkeit des "bekannten Gerätes bei anderen Grundkreisen keine Aussagekraft mehr haben kann.

Andererseits sind Geräte zur Flankenrichtungsprüfung bekannt, die für jedes zu prüfende Rad einen passenden Wälzzylinder vorsehen, dessen Durchmesser genau dem Grundkreisdurchmesser des Prüflings entspricht. Dadurch kann das Meßgerät verhältnismäßig einfach und somit sehr genau arbeitend ausgelegt werden, in Kauf genommen werden muß jedoch das Erfordernis einer,sehr großen Zahl -von vorrätig zu haltenden Wälzzylindern, wenn man es nicht gerade mit dem Fall zu tun hat, daß ausschließlich ein bestimmtes Zahnrad hergestellt wird und-geprüft werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät der eingangs beschriebenen Art so abzuändern, daß, bezogen.auf die

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beiden vorbeschriebenen Gerätetypen, deren Vorteile zusammenkommen, deren jeweilige Nachteile jedoch fortfallen oder auf einen unbeachtlichen Umfang reduziert sind. Das soll mit Hilfe einfacher und damit leicht und billig herstellbarer Mittel geschehen. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß man sich bei einem Plankenrichtungsprüfgerät auf die Bereithaltung beispielsweise von zehn Wälzzylindern beschränken kann, um die zwischen diesen jeweils liegenden Größen über die stufenlos übersetzungseinstellbare Verbindung, jedoch in einer Weise herzustellen, bei der das Übersetzungsverhältnis immer in der Nähe von 1:1 liegt.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der dritte Schlitten parallel zum ersten Schlitten und meßtasterseitig neben der Führungsbahn des zweiten Schlittens auf der gestellfesten Führung verschiebbar ist-, daß die Bewegungsverbindung zwischen erstem und drittem Schlitten durch einen im wesentlichen U-förmigen, mit seinem die Schenkel verbindenden Steg schwenkbar am Gestell gelagerten Hebel gebildet ist, der mit einem Schenkel am ersten und mit dem anderen Schenkel am dritten Schlitten schwenkbar angelenkt ist, daß eine der Gelenkverbindungen zwischen Schenkeln und Schlitten verstellbar ist und daß neben der Einstellbarkeit der Radachse auf den Durchmesser des Wälzzylinders der Meßtaster, radial zum Rad einstellbar ist. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Schwenkbereich der Schenkel des U-förmigen Hebels sich"im wesentlichen um ihre zur Achse des Rades parallele Lage erstreckt.

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Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, die verfügbaren Wälzzylinder auf eine geringe Zahl zu "beschränken, um für ein zu prüfendes Rad den dessen Grundkreisdurchmesser nur größenordnungsmäßig treffenden Wälzzylinder wählen zu können und die Differenz zwischen dem Grundkreisdurchmesser und dem Durchmesser des WälzZylinders über die verstellbare Gelenkverbindung zwischen einem der Arme des U-förmigen Hebels und dem diesem zugeordneten Schlitten einerseits und die radiale Einstellbarkeit des Meßtasters andererseits zu überbrücken. Dabei ist für. die genannte Gelenkverbindung -nur ein verhältnismäßig kleiner Stellbereich notwendig, wodurch entsprechend die Arbeitsbedingungen, unter denen diese Gelenkverbindung steht, im wesentlichen unverändert bleiben, man also die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Plankenrichtungsprüfgerätes durch eine sehr kleine Toleranz definieren kann, die über den gesamten Meßbereich Gültigkeit hat.

Außerdem bedingt der Umstand, daß sich der Schwenkbereich der Schenkel des U-förmigen Hebels im wesentlichen um ihre zur Achse des Rades parallele Lage er-, streckt, sich diese Schenkel also im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Schlitten erstrekken, daß die schwenkbewegungsbedingte Komponente der Relativbewegung zwischen Schenkel und jeweils zugeordnetem Schlitten in Längsrichtung der Schenkel im Bereich ihres kleinstmöglichen Wertes gehalten ist, so daß entsprechend der Einfluß der Reibung zwischen den

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notwendigerweise vorhandenen, relativ zueinander verschiebbaren Teilen untergeordnete Bedeutung behält.

Die Verstellbarkeit einer der Gelenkverbindungen zwischen Schenkeln und Schlitten kann nach der Erfindung dadurch gewährleistet sein, daß der erste Schlitten eine zur Achse des Rades parallele Führungsbahn aufweist, in der ein festklemmbarer Schieber über eine Spindel verstellbar ist, daß der dem ersten Schlitten zugeordnete Schenkel des U-förmigen Hebels auf der dem Schlitten zugewandten Seite eine sich in seiner Längsrichtung erstreckende Führungsbahn mit einem darin verschiebbaren Kulissenstein aufweist und daß Schieber und Kulissenstein um eine auf ihren Führungsbahnen senkrechte Achse drehbar miteinander verbunden sind.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung ihrer zeichnerischen Darstellung, die eine perspektivische, zur Verdeutlichung teilweise aufgebrochene Ansicht ist.

Auf einem Gerätegestell 1 ist über einen Schlitten-2 die Einspannung eines zu prüfenden Zahnrades 3 in Richtung des Pfeiles 4 so ein- und feststellbar, daß der gleichachsig mit dem Rad 3 aufgesetzte Wälzzylinder 5 sich in.der erforderlichen Anlage am Wälzlineal 6 befindet, das über einen Schlitten 7 auf einer gestellfesten Führungsbahn 8 verschiebbar ist» Diese Verschiebbarkeit liegt parallel zur Verschiebbarkeit eines

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Schlittens 9 ebenfalls auf einer gestellfesten Führungsbahn 10, der eine mit einer Drehoptik genau winkeleinstellbare Geradführung 11 trägt.

Dem zu prüfenden Rad radial gegenüber ist ein Meßtaster 12 mit Hilfe eines Schlittens 13 parallel zur Radachse in einer gestellfesten Führung 14 verschiebbar. Der Schlitten 13 trägt rückwärtig einen Kulissenstein 15, der sich mit der Geradführung 11 in Eingriff befindet. Der Meßtaster 12 ist radial zum zu prüfenden Rad 3, beispielsweise mit -Hilfe einer Längsoptik genau auf den Grundkreis des Prüflings einstellbar.

Die Schlitten 9 und 13 sind wahlweise über eine Spindel 16 bzw. 17 antreibbar. Die Auswahl, welche der beiden Spindeln als Antrieb benutzt wird, richtet sich nach der Winkelstellung der Geradführung 11 und damit nach dem Problem der Reibung bzw. Selbsthemmung zwischen dieser Geradführung und dem Kulissenstein 15. Im dargestellten Falle wäre die Spindel 17 als Antrieb zu benutzen.

Der Schlitten 9 weist eine zur Achse des zu prüfenden Rades 3 parallele Führungsbahn 18 auf, in der ein Schieber 19 mit Hilfe einer im vorliegenden Fall handbetätigbaren Spindel 20 verstellbar und bei der gewünschten Einstellung festklemmbar ist. Der Schieber 19 ist drehbar verbunden mit einem Kulissenstein 21, der seinerseits in einer Führungsbahn 22 verschiebbar ist, die sich in Längsrichtung eines

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Schenkels 23 erstreckt. Der Schenkel 23 ist Bestandteil eines U-förmigen Hebels, der außerdem noch einen Schenkel 24 aufweist. Beide Schenkel sind durch eine zu ihnen senkrechte Welle 25 drehfest und zu einem starren Gebilde miteinander verbunden, wobei die Welle 25 bei 26 gestellfest drehgelagert ist. ·

Auch der Schenkel 24 enthält eine Führungsbahn 27 und einen darin verschiebbaren Kulissenstein 28, der drehbar an den Schlitten 7 angelenkt ist.

Beim dargestellten Beispiel steht die Überprüfung der Plankenrichtung der Zähne eines schrägverzahnten Stirnrades an. Es sei angenommen, daß der Durchmesser des Wälzzylinders 5 dem Grundkreisdurchmesser des Rades entspricht und daß die Meßschneide des Meßtasters 12 in der erforderlichen V/eise auf den Grundkreis des Rades 3 eingestellt ist. Außerdem ist die Führungsbahn 11 auf die Sollschräge der Zähne des Rades 3 eingestellt. Schließlich befindet sich der Kulissenstein in einer solchen Einstellung, daß die Übersetzung in der Bewegung der Schlitten 7 und 9 dem Verhältnis 1:1 entspricht.

Wird nun durch Betätigung der Spindel 17 der Schlitten 13 vertikal bewegt, so ergibt diese Bewegung über den Kulissenstein 15 und die Geradführung 11 eine Querbewegung des Schlittens 9 sowie über die Bewegungsverbindung durch die Schenkel 23 und 24 und schließlich.

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das Wälzlineal 6 und den Wälzzylinder 5 eine Drehbewegung des Rades 3, die gegenüber dem geradlinig bewegten Meßtaster 12 der gewünschten Zahnschräge entspricht.

Hat der Grundkreis des Rades 3 einen vom Wälzzylinder 5 abweichenden Durchmesser, der jedoch größenordnungsmäßig zum Durchmesser des Wälzzylinders 5 paßt, so wird entsprechend die Übersetzung der Bewegungsverbindung zwischen den Schlitten 7 und 9 dadurch geändert, daß mit Hilfe der Spindel 20. der Schieber 19 parallel zur Achse des Rades 3 verstellt wird.

Liegt der Grundkreisdurchmesser eines Rades 3 größenordnungsmäßig weit außerhalb dessen des Wälzzylinders 5, so wird ein dieser Größenordnung entsprechender anderer Wälzzylinder aufgesetzt..

Beim Gegenstand der Erfindung ist es grundsätzlich nicht erforderlich, den Wälzzylindern 5 einen ganz bestimmten Durchmesser mit hoher Genauigkeit zu geben. Vielmehr ist es nur erforderlich, den bei der Herstellung einmal individuell entstandenen Durchmesser genau zu wissen. Danach läßt sich die Jeweils erforderliche Einstellung des Schiebers 19, also die Übersetzung der Bewegungsverbindung zwischen den Schlitten 7 und 9, leicht rechnerisch ermitteln.

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Claims

ΊΟ -· Patentansprüche

1.] Gerät zum Prüfen der Flankenrichtung von Gerad-"üihd Schrägzahnrädern mit einem auf einer gestellfesten Führung rechtwinklig zur Achse des zu prüfenden Rades durch einen Spindelantrieb verschiebbaren ersten Schlitten, der in einer zur Radachse tangentialen Ebene eine winkeleinstellbare Geradführung trägt, einem parallel zur Radachse in einer gestellfesten Führung durch einen Spindelantrieb bewegbaren, den Meßtaster tragenden zweiten Schlitten, der mit einem Kulissenstein in die Geradführung des ersten Schlittens eingreift, sowie einem dritten, rechtwinklig zur Achse des zu prüfenden Rades durch den ersten über eine stufenlos übersetzungseinstellbare Verbindung bewegten Schlitten mit einem Wälzlineal od. dgl., das sich an einem gleichachsig mit dem Rad eingebauten und mit diesem gekuppelten Wälzzylinder abwälzt, dadurch gekennzeichnet,

daß der dritte Schlitten (7) parallel zum ersten Schlitten (9) und meßtasterseitig neben der Führungsbahn (14) des zweiten Schlittens (13) auf der gestellfesten Führung (8) verschiebbar ist, daß die Bewegungsverbindung zwischen erstem und drittem Schlitten durch einen im wesentlichen U-förmigen, mit seinem die Schenkel (23, 24) verbindenden Steg (25) schwenkbar am Gestell (1) gelagerten Hebel gebildet ist, der mit einem

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Schenkel (23) am ersten (9) und mit dem anderen Sehenkel (24) am dritten (7) Schlitten schwenkbar angelenkt ist, daß eine der Gelenkverbindungen (19 > 21) zwischen Schenkeln und Schlitten verstellbar ist und daß neben der Einstellbarkeit der Radachse auf den Durchmesser des Wälzzylinders (5) der Meßtaster (12) radial zum Rad (3) einstellbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbereich der Schenkel (23, 24) des U-förmigen Hebels sich im wesentlichen um ihre zur Achse des Rades (3) parallele lage erstreckt.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schlitten (9) eine zur Achse des Rades (3) parallele Führungsbahn (18) aufweist, in der ein festklemmbarer Schieber (19) über eine Spindel (20) verstellbar ist, daß der dem ersten Schlitten zugeordnete Schenkel (23) des U-förmigen Hebels auf der dem Schlitten zugewandten Seite eine sich In seiner Längsrichtung erstreckende Führungsbahn (22) mit einem darin verschiebbaren Kulissenstein (21) aufweist und- daß Schieber (19) und Kulissenstein (21) um eine auf ihren Führungsbahnen (18, 22) senkrechte Achse drehbar miteinander verbunden sind.

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