DE3327549C2

DE3327549C2 - Selbsttätig arbeitendes Zahnradprüfgerät

Info

Publication number: DE3327549C2
Application number: DE19833327549
Authority: DE
Inventors: Willy Prof. Dr.-Ing. 7500 Karlsruhe Höfler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-01
Filing date: 1983-07-30
Publication date: 1986-01-30
Also published as: DE3327549A1

Abstract

Es wird ein selbsttätig arbeitendes Gerät für die Teilungsprüfung von Zahnrädern angegeben, bei dem mit einem einzigen Zahnradumlauf die Teilungsprüfung sowohl für die rechten als auch für die linken Flanken des Rades erfolgt, wobei vermieden wird, daß die beiden Meßtaster von einer Flanke zur anderen gegen Festanschläge umgeschaltet oder umgelenkt werden, so daß fehlerhafte Prellwirkungen und Schwingungen für die jeweilige Meßposition nicht auftreten können.

Description

Die Erfindung betrifft ein selbsttätig arbeitendes Prüfgerät für die Kreisteilungsprüfung von pausenlos umlaufenden Zahnrädern nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Das Hauptpatent befaßt sich mit dem Nachteil bekannter Meßgeräte, daß zwei volle Zahnradumläufe erforderlich sind, um die Kreisteilungsfehler nacheinander an den rechten und linken Zahnflanken zu erfassen, wobei zwischen den beiden Zahnradumläufen noch das Umrüsten der Meßtaster von einer Zahnflanke auf die andere Zahnflanke notwendig ist, was einen hohen Zeit- und Kostenaufwand erfordert, der bei Prüfungen auf der Verzahnmaschine selber noch dadurch erheblich gesteigert wird, daß die einen sehr hohen Stundensatz aufweisende Verzahnmaschine während der Prüfung nicht

produzieren kann.

Mit dem Hauptpatent 3212081 werden Lösungen dahingehend angegeben, daß mit einem einzigen Zahnradumlauf die Kreisteilungsprüfung sowohl für die rechten als auch für die linken Flanken des Rades erfolgt und sich so die Prüfzeit auf die Hälfte gegenüber dem Bekannten reduzieren läßt Dabei wird unter anderem so vorgegangen, daß die Meßtaster bei einer Meßposition in einer Zahnlücke von der linken zur rechten Zahnflanke oder umgekehrt umschaltbar sind. Diese Umschaltung kann jedoch bezüglich der Meßtaster zu Rückprallwirkungen führen, die möglicherweise die Meßwertabnahme stören.
Aufgabe der vorliegenden Weiterbildung des Gegen-Standes des Hautpatentes ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Rückprallwirkungen vermieden werden, wobei die Kreisteilungsprüfung sowohl für die rechten als auch für die linken Zahnflanken des Rades mit einem einzigen Zahnradumlauf beibehalten werden soll.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst

Durch die DE-AS 23 64 917 ist zwar ein Gerät zur Kreisteilungsprüfung von pausenlos umlaufenden Zahnrädern bekannt bei dem der Meßtaster durch einen Stellantrieb von einer Flanke auf die gegenüberliegende Flanke umschaltbar ist. Auch mit diesem Gerät findet jedoch die Teilungsprüfung in bekannter Weise dadurch statt, daß bei einem Zahnradumlauf die einen Zahnflanken und bei einem zweiten Zahnradumlauf mit entgegengesetztem Drehsinn die gegenüberliegenden Flanken geprüft werden. Es sind also zwei Radumläufe erforderlich, um die rechten und linken Zahnflanken zu prüfen, wobei der Stellantrieb neben dem Abheben des Meßtasters zwischen den einzelnen Meßvorgängen dem Umsetzen des Meßtasters nach einem ersten Radumlauf auf die gegenüberliegende Zahnflanke für den zweiten Radumlauf dient, was auch der diesem Stand der Technik zugrunde liegenden Aufgabe entspricht. Eine Teilungsprüfung sowohl der rechten als auch der linken Zahnflanken eines Rades bei einem Radumlauf ist mit diesem Gerät nicht möglich und auch nicht beabsichtigt, weil der mit dem Meßtaster verbundene Geber dazu nicht geeignet ist, die Umschaltung des Meßtasters zwischen seinen beiden Endstellungen nicht mit einer Drehrichtung des Zahnrades in Einklang zu bringen ware und diese Umschaltung von einer Flanke auf die andere Flanke derart große Prallwirkungen hervorrufen würde, daß sich keine brauchbaren Meßergebnisse erzielen ließen, vielmehr der Meßtaster bzw. der Meßwertgeber beschädigt wurden.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß der Bezugstaster für eine angefahrene Zahnlücke zwei Schaltpunkte aufweist, die bezüglich seiner durch das Zahnrad verursachten Bewegung zwischen den beiden die Zahnlücke begrenzenden Flanken elektrisch versetzt sind. Bei Erreichen des jeweiligen Schaltpunktes wird der vorhandene Meßwert über den zweiten Meßtaster erfaßt und weiterverarbeitet, um so die Teilungsabweichungen zu ermitteln. Ferner hat die erfindungsgemäße Anordnung die Wirkung, daß die Meßtaster sich vor der eigentlichen Meßwertausgabe in federnder Anlage an die gerade abgefühlten Flanken befinden, so daß momentane Rückprallerscheinungen nicht auftreten können, vielmehr eine ruhige gegenseitige Anlage zwischen Zahnflanken und Meßtastern hergestellt ist, wodurch die Meßgeschwindigkeit, also das Durchlaufen der einzelnen Meßpositionen, erheblich hochgehalten werden

kann, ohne daß die Gefahr des Eingehens von gerätebedingten Meßfehlern besteht

Selbstverständlich ist bezüglich des Bezugstasters die Schaltanordnung des Prüfgerätes so zu trevfen, daß das Ausfahren der Meßtaster aus der Verzahnung des Rades und ihr in einstellbarer Weise verzögertes Wiedereinfahren in die Radverzahnung so erfolgt, daß bezüglich der jeweils angefahrenen Zahnlücken diese Bewegung immer erst stattfindet, wenn sowohl die rechter; als auch die linken Zahnflanken der Lücken angefahren und geprüft worden sind.

Als zweckmäßig hat sich eine Ausbildung mit dem Merkmal des Anspruches 2 erwiesen, wobei jedoch stattdessen auch von den Merkmalen des Anspruches 3 Gebrauch gemacht werden kann. Hierzu ist darauf hinzuweisen, da3 durch die DE-OS 27 05 787 Parallelogrammfederanordnungen bei Zahnradmeßgeräten an sich bekannt sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer Ausführungsform näher erläutert, die auf der Zeichnung dargestellt ist

In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die schematische Draufsicht eines Prüfgerätes nach einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 bis 4 die Eichung des Prüfgerätes mit der jeweiligen Schaltposition des Bezugstasters und des Meßtasters für die linken und rechten Flanken zweier benachbarter Zahnlücken und

F i g. 5a bis h einen Meßdurchlauf.

Gemäß F i g. 1 ist ersichtlich ein Zahnrad 1 mit einism Teilkreis 2. Das Meßgerät, das in seinem Geräteaufbau im einzelnen nicht wieder dargestellt ist, hat auf einem Gerätegehäuse 3 radial zum Zahnrad 1 verschiebbar einen Hauptschlitten 4, der durch einen Motor 5 und einen Spindelantrieb 6 auf das Zahnrad zu und von diesem fort bewegbar ist, wobei die Stellung in Richtung auf das Zahnrad durch einen gehäusefesten Anschlag 7 gegeben ist, gegen den der Hauptschlitten 4 geht.

Bei der auf das Zahnrad 1 zu gerichteten Stellung des Schlittens 4 befinden sich der Meßtaster 8 mit seiner Tastkugel 9 auf dem Teilkreis 2 in Anlage an der jeweiligen Zahnflanke 10 oder 11 und der Meßtaster 12 mit seiner Tastkugel 13 auf dem Teilkreis 2 an der jeweiligen Zahnflanke 14 oder 15.

Die Meßtaster sind je in einer Parallelogrammfederanordnung 16 und 17 gelagert, die dafür sorgt, daß die Meßtaster bei A'islenkbewegungen sich tangential zum Zahnrad 1 bewegen. Dabei sind beide Meßtaster rückwärtig mit je zwei induktiven Gebern 18 und 19 bzw. 20 und 21 verbunden, während die rückwärtige Halterung 22 und 23 der Federanordnungen mit dem Schlitten 6 fest verbunden sind und einen Durchtritt 24 bzw. 25 für die Verbindung des Meßtasters mit den induktiven Gebern aufweisen. Selbstverständlich können die induktiven Geber 18,19,20 und 21 auch durch einen inkrementalen Meßstab oder dergleichen Mittel ersetzt sein.

Die F i g. 2 bis 4 zeigen, wie der Nullwertabgleich des Prüfgerätes erfolgt.

Gemäß F i g. 2 befinden sich die Meßtaster 8 und 12 in einer neutralen Position in je einer von benachbarten Zahnlücken 26 und 27 zwischen den beiden Zahnflanken 10 und 11 bzw. 14 und 15. Die Parallelogrammfederanordnung 16 und 17 ist entspannt und die Meßwertausgabe, die hier anhand zweier inkrementaler Weggeber 28 und 29 dargestellt ist, befindet sich in einer Nullposition. Nunmehr werden gemäß F i g. 3 die Taster 8 (Bezugstaster) und 12 bzw. deren Meßkugeln 9 und 13 an die linken Flanken 10 und 14 in den Zahnlücken 26 und 27 angelegt und es wird die Einstellung des elektrischen Schaltpunktes 31 am elektrischen Meßsystem 28 vorgenommen sowie der Nullabgleich oder die Erfassung eines beliebigen Wertes am elektrischen Meßsystem 29. De·· Meßtaster 8 ist zusammen mit dem Linearmeßsystem 28 als Schalttaster ausgebildet, der beim Durchlaufen des für ihn vorgesehenen Schaltpuriktes dafür sorgt, daß der Meßwert am elektrischen Meßsystem 29 erfaßt wird, der durch die Tasteranlage 12 mit der Meßkugel

ίο 13 an der zweiten linken Flanke 14 entsteht

Gemäß F i g. 4 erfolgt dann die Anlage der Meßtasterkugeln 9 und 13 an die rechten Zahnflanken 11 und 15 in den Zahnlücken 26 und 27, wo in gleicher Weise wieder die Einstellung des elektrischen Schaltpunktes 32 am Meßstystem 28 vorgenommen wird sowie der Nullwertabgleich auf einen bestimmten Wert am elektrischen Meßsystem 29. Damit ist das Prüfgerät mit Hilfe einer Zahnlücke und dem Anfahren der linken und rechten Flanken abgeglichen, so daß nunmehr bei einem Prüflingsumlauf die Teilungsprüfung erfolgen kann.

Hierfür ist ein Beispiel anhand der Fig.5a bis 5h erläutert

Gemäß F i g. 5a befinden sich die Meßtaster 8 und 12 bzw. deren Meßkugeln 9 und 13 in der Position, wo sie gerade in die Zahnlücken 26 und 27 eingefahren werden sollen. Durch das kontinuierliche Weiterbewegen des Zahnrades werden die beiden Meßkugeln 9 und 13 beim Hineinbewegen in die Zahnlücken 26 und 27 an den Zahnflanken 10 und 14 entlanggleiten, bis beide in die Position geraten, die anhand der F i g. 1 durch den Anschlag 7 bezeichnet ist Das Entlanggleiten der beiden Meßkugeln 9 und 13 an den Flanken 10 und 14 kann durch eine Abhebung dieser Meßkugeln verhindert werden, die bei Erreichen der Position in etwa am Teilkreis freigegeben wird, so daß sich die beiden Meßkugeln 9 und 13 an die Flanken 10 und 14 anlegen.

Die vorher beschriebene Position zeigt die F i g. 5b, wobei gleichzeitig dargestellt ist, wie die Meßtaster 8 und 12 mit ihren Parallelogrammanordnungen 16 und 17 gegen die Drehrichtung 30 des Zahnrades ausgelenkt sind.

Durch das kontinuierliche Weiterbewegen des Zahnrades in der Drehrichtung 30 folgen die beiden Meßtaster dieser Drehrichtur.g und die beiden Parallelogrammfederpakete 16 und 17 werden zunehmend in eine weniger weit ausgelenkte Position überführt, bis schließlich der elektrische Schaltpunkt 31, der vorher gemäß F i g. 3 eingestellt wurde, erreicht ist. In dieser Stellung werden die beiden Meßwerte des elektrischen Meßsystems 28 und 29 erfaßt. Diese Position ist in F i g. 5c dargestellt

Durch das kontinuierliche Weiterbewegen des Zahnrades wird schließlich die Auslenkung der beiden Parallelogrammfederpakete gleich null, wie dies in Fig.5d dargestellt ist. Danach legen sich die rechten Flanken 11 und 15 des Zahnrades an die beiden Meßtasterkugeln 9 und 13 an, wie aus F i g. 5e ersichtlich ist.

Durch die Weiterbewegung des Zahnrades gemäß F i g. 5f werden die beiden Parallelogrammfederpakete nach der entgegengesetzten Seite ausgelenkt, bis schließlich wieder der elektrische Nullpunkt 32 am Meßsystem 28 durch den Bezugstaster bzw. Schalttaster 9 e^rreicht ist. In dieser Stellung werden die Meßwerte des elektrischen Meßsystems 28 und die Meßwerte des elektrischen Meßsystems 29 erfaßt und zur Bestimmung der Teilungsabweichungen an der rechten Flanke weiterverarbeitet.
Durch das kontinuierliche Weiterbewegen des Zahn-

rades werden die beiden Parallelogrammfederpakete weiter nach links ausgelenkt, und zwar über den elektrischen Schaltpunkt hinaus, wie aus F i g. 5g ersichtlich ist, um schließlich dann aus den Zahnlücken herausgeführt zu werden, wie dies F i g. 5h veranschaulicht. s

In der vorgeschriebenen Weise werden nacheinander alle übrigen linken und rechten Flanken des Zahnrades bei nur einer Zahnradumdrehung geprüft und es werden die Teilungsabweichungen gemessen.

ίο

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

15

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Claims

Patentansprüche:

1. Selbsttätig arbeitendes Prüfgerät für die Kreisteüungsprüfung von Zahnrädern, bei dem für den Prüfvorgang das Zahnrad pausenlos in einer Umlaufrichtung mit geringer Geschwindigkeit durch eine Kraftquelle drehangetrieben ist und bei dem auf dem Gerätegestell ein Schlitten für die einzelnen Prüfvorgänge durch einen Antrieb im wesentlichen radial auf das Zahnrad zu und von diesem fort zwischen ggf. einstellbaren Anschlägen verschiebbar ist, wobei der Schlitten zwei auf ihm schwenkbar gelagerte, mit der Drehbewegung des Zahnrades mitbewegbare und mit Weggebern zusammenwirkende Meßtaster trägt, die Meßtaster zur Anlage unter einer Federkraft im Bereich des Teilkreises des Zahnrades an gleiche (rechte oder linke) Flanken benachbarter Zahnlücken eingerichtet sind und wobei mit einem der Meßtaster, der damit als Bezugstaster ausgebildet ist, Schaltmittel verbunden sind, durch die bei einer bestimmten Schwenklage dieses Tasters einerseits die Meßwertabnahme bzw. -ausgabe durch den anderen Meßtaster verursacht und andererseits das Ausfahren der Meßtaster aus der Verzahnung des Rades und ihr in einstellbarer Weise verzögertes Wiedereinfahren in die Radverzahnung durch entsprechende Schaltung des Schlittenantriebes steuerbar sind, nach Patent 3212081, dadurch gekennzeichnet, daß;für die erste Meßposition eines Meßschrittes die Taster (8,12) in eine (rechts bzw. links) von der Neutralstellung ihrer Federanordnung (16, 17) unter Federvorspannung ausgelenkten Stellung durch Einfahren in die Verzahnung überführt sind und daß der Bezugstaster (8) auf zwei Null- bzw. Schaltpunkte einstellbar ist für die dann nacheinander durch die Drehung des Zahnrades durchlaufene erste und zweite Meßposition und die dort erfolgende Meßwertabnahme bzw. -ausgabe durch den zweiten Taster (12) an der rechten und linken Flanke einer Zahnlücke (26,27).

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster (8,12) mit Hilfe einer Parallelogrammfederanordnung (16,17) parallel geführt sind.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung der Meßtaster (8,12) Kugellagerführungen mit Zug- oder Druckfedervorspannung oder Kreuzfederanordnungen vorgesehen sind.