DE3732444C2 - Kompensation von Prüfzahnradfehlern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Kompensierung des Prüfzahnradfehlers in einer Zahnrad­ prüfvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 bzw. Patentanspruch 7.

Aus DE 26 27 751 A1 ist ein Verfahren zur Kompensierung des Prüfzahnradfehlers in einer Zahnradprüfvorrichtung bekannt, in der ein ausgewähltes Prüfzahnrad verwendbar ist und die eine Halterung für das zu prüfende Testzahnrad, das mit dem Prüfzahnrad in Eingriff ist, vorsieht, wobei das Testzahnrad in Eingriff mit dem Prüfzahnrad gebracht wird, Prüfzahnrad und Testzahnrad drehend angetrieben werden, ein Testsignal erzeugt wird, das der Differenzbewegung zwischen Testzahn­ rad, Prüfzahnrad und Zahnrad entspricht, sowie ein weiteres Testsignal erzeugt wird, das der Differenzbewegung zwischen Prüfzahnrad und Zahnrad entspricht, und aus den Testsignalen ein Differenzsignal gebildet wird, das von den Fehlern des Prüfzahnrades und des Zahnrades bereinigt ist. Somit sind verschiedene Merkmale der Patentansprüche 1 und 7 aus dieser Druckschrift bekannt.

Aus US 4,272,891 bzw. DE 29 33 891 A1 ist eine Zahnradprüf­ vorrichtung bekannt, die auch digitale Elemente enthält, also eine digitale Zahnradprüfvorrichtung, mit einem ausge­ wählten Prüfzahnrad und einer Halterung für ein Testzahnrad, das in Eingriff steht mit dem Prüfzahnrad, mit einer Si­ gnalerzeugungsschaltung, die auf die Differenzbewegung zwi­ schen Prüfzahnrad und Testzahnrad während ihrer Drehung an­ spricht, und mit einer Signalverarbeitungsschaltung. Somit sind verschiedene Merkmale im Patentanspruch 19 aus dieser Druckschrift bekannt.

Allgemein können Zahnradtestvorrichtungen von der Ein­ fachflanken- oder der Doppelflankengattung sein. Bei ei­ ner Zahnradprüfvorrichtung der Einfachflankengattung wer­ den das Prüfzahnrad und das Testrad kämmend so angebracht, daß eine Flanke oder eine Seitenfläche der miteinander zusammenwirkenden Zahnradzähne während des Tests mitein­ ander in Berührung sind, und die Mitte-zu-Mittedistanz ist derart, daß ein Spiel zwischen den in Eingriff ste­ henden Zähnen besteht. Doppelflankenprüfsysteme weisen andererseits eine "schwimmende" Achse auf, die so ange­ ordnet ist, daß ein bestimmter Eingriffsdruck zwischen den Zahnrädern besteht dergestalt, daß die entsprechen­ den Zahnradzähne mehr als vollständig miteinander in Ein­ griff sind, so daß jeder Zahn des Prüfzahnrads z. B. kon­ stant in Eingriff ist mit den benachbarten Flächen der Zahnradzähne des Testzahnrads auf beiden Seiten der Zähne.

US 42 72 891 verwendet ein Instrument und eine Halterung und erzeugt ein analoges Signal, das der relativen Mitte-zu-Mittebewegung entspricht, die infolge von Unregelmäßigkeiten oder Fehlern im Testzahnrad zwi­ schen den in Eingriff stehenden Zahnrädern erhalten wird.

Die analogen Signale können weiter verarbeitet werden entweder in Analog- oder in Digitalschaltungen, um die gewünschten Werte zu erhalten, die die verschiedenen zu­ sammengesetzten Eigenschaften des Testzahnrads wieder­ geben bzw. die Zahn-zu-Zahnänderungen. Andererseits ver­ wenden manche Zahnradprüfvorrichtungen eine frühzeitige Analog-Digitalumwandlung der Signale und stützen sich auf eine Verarbeitung der digitalen Signale, um die den Eigenschaften des Prüfzahnrads entsprechenden gewünschten Werte zu erhalten.

Den meisten zum Stand der Technik gehörenden Prüfvorrich­ tungen liegt die Annahme zugrunde, daß alle Änderungen in der Zahnraddrehung auf Unregelmäßigkeiten oder Fehler des Testzahnrads beruhen. Es wurde ein hochgenaues Präzi­ sionsprüfzahnrad verwendet, das in einer Testhalterung angebracht und in Eingriff gebracht wurde mit dem Test­ zahnrad, so daß angenommen werden konnte, daß beobachtete Unregelmäßigkeiten auf Fehler des Testzahnrads beruhen.

Hochgenaue Präzisionsprüfzahnräder sind naturgemäß schwie­ rig und aufwendig herzustellen. Überdies weisen sogar der­ art genaue Zahnräder geringe Ungenauigkeiten, Unregelmäßig­ keiten oder Fehler auf. Außerdem kann während des Gebrauchs eine Abnutzung und/oder eine Beschädigung eintreten, Unregelmäßigkeiten oder Ungenauigkeiten in das Präzisionsprüfzahnrad hineinbringen. Es ist daher dement­ sprechend häufig Praxis, ein Prüfzahnrad nach einer vor­ gegebenen Zeitdauer zu entfernen und durch ein anderes zu ersetzen und/oder nach einer gegebenen Anzahl von Test­ zahnrädern, die mit dem Prüfzahnrad geprüft wurden. Ein derartiger Ersatz ist verhältnismäßig zeitraubend und aufwendig.

Die vorliegende Erfindung schlägt ein neues Verfahren und ein System vor, um sowohl einen Prüfzahnradfehler in einer derartigen Zahnradprüfvorrichtung zu bestimmen als auch zu kompensieren. Die vorliegende Erfindung macht mithin die Notwendigkeit eines extrem genauen Präzisions­ prüfzahnrads und damit dessen großer Aufwand überflüssig, da Fehler und Mängel des Prüfzahnrads durch eine Vorrich­ tung und durch das Verfahren nach der Erfindung kompen­ siert werden. Im übrigen macht es die vorliegende Erfin­ dung möglich, periodisch den Fehler eines Prüfzahnrads zu überprüfen und zu berechnen, um eine Anpassung an Änderungen der Form des Prüfzahnrads, welche durch Abnutzung oder Beschädigung nach einer Benutzungsdauer erfolgen können, vorzunehmen.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein neues und ver­ bessertes Verfahren bzw. eine neue und verbesserte Vor­ richtung anzugeben, welche ein Prüfzahnrad in Eingriff mit einem Testzahnrad verwenden.

Es ist ein besonderes Ziel der Erfindung, ein neues Ver­ fahren und eine neue Vorrichtung vorzusehen, womit ein Prüfzahnradfehler bei herkömmlichen Zahnradprüfvorrich­ tungen und -verfahren kompensiert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 und durch Vorrichtungen mit den Merkmalen im Anspruch 7 bzw. 19. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Der Aufbau und die Betriebsweise der Erfindung sowie weitere Ziele und Vorteile der Erfindung können am besten aus der Beschreibung entnommen werden, die zu den beige­ fügten Zeichnungen gemacht ist, in denen gleiche Bezugs­ zeichen in verschiedenen Figuren gleiche Teile bezeichnen.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Einfachflankenprüf­ vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt die grafische Aufzeichnung elektrischer Signale, die durch die Vorrichtung nach Fig. 1 gebildet werden.

Fig. 3 zeigt die grafische Wiedergabe von gesammelten Daten, die mit einer Vorrichtung und dem Ver­ fahren gemäß Fig. 1 erzielt werden.

Fig. 4 zeigt eine weitere grafische Wiedergabe von Daten, die mit der Vorrichtung nach Fig. 1 gesammelt wer­ den.

Fig. 5 bis 8 zeigen grafische Wiedergaben von verschie­ denen Durchschnitts-, Mittel- und Standardabwei­ chungsdaten, die mit der Vorrichtung nach der Er­ findung erhalten werden.

Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm einer Doppelflanken­ zahnradprüfvorrichtung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung.

Fig. 10 zeigt eine grafische Darstellung von elektri­ schen Signalen, die mit der Vorrichtung nach Fig. 9 erhalten werden.

Nunmehr wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, insbe­ sondere auf die Fig. 1 bis 4. Die vorliegende Erfin­ dung sieht ein Verfahren und eine entsprechende Vorrich­ tung vor für die Kompensation des Beitrags eines Prüf­ zahnradfehlers in einer Zahnradprüfvorrichtung, die ein Prüfzahnrad in Eingriff mit einem zu prüfenden Zahnrad oder -teils verwendet. Eine derartige Vorrichtung ist schematisch in Fig. 1 angegeben und weist ein Prüfzahnrad 12 (Masterzahnrad) und ein Testzahnrad 14 auf. Das Prüfzahnrad 12 und das Testzahnrad 14 sind auf einer Welle oder einer Spin­ del 16, 18 angebracht, wobei die Wellen in einem geeigne­ ten Abstand voneinander angeordnet sind, um die beiden Zahnräder 12, 14 in Eingriff zu bringen, so daß Drehkräfte über sie übertragen werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Zahnräder 12 und 14 und die zugehörigen Spindeln so angeordnet, daß eine Einfachflankendrehung erhalten wird. Das bedeutet, daß die Zahnräder 12 und 14 so angeordnet und miteinander derart in Eingriff sind, daß jeder Zahn des Prüfzahnrads nur eine Seite oder eine Flanke der Zähne des Teils oder des Testzahnrads berührt, wenn beide kämmend drehen. Dieser Einfachflankeneingriff oder diese Drehung ist so, daß sie einiges Spiel zwischen den Zahn­ rädern beläßt.

Eine der beiden Spindeln 16, 18, vorzugsweise die Prüf­ zahnradspindel 16, wird von einem Motor 20 angetrieben, so daß das Prüfzahnrad unmittelbar angetrieben ist. Somit ist das Teil- oder Testzahnrad mittelbar drehend vom Prüf­ zahnrad angetrieben entsprechend des Eingriffs mit diesem. Die andere der beiden Wellen oder Spindeln, vorzugsweise die Testzahnradspindel, ist mit einer Bremse 22 versehen, um den gewünschten Einfachflankeneingriff während der Drehung der beiden Zahnräder zu erhalten.

Nach der Erfindung sind der Motor 20 und die Bremse 22 jeweils mit einer digitalen Codiervorrichtung 24, 26 ver­ sehen; diese digitalen Codiervorrichtungen arbeiten so, daß sie die Drehung des entsprechenden Zahnrads in einen digitalen Impulszug codieren, der eine vorgegebene Im­ pulszahl pro Umdrehung aufweist. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, arbeiten das Verfahren und die Vor­ richtung nach der Erfindung so, daß ein Differenz- oder ein Testsignal erzeugt wird, das der unterschiedlichen Bewegung zwischen dem Prüfzahnrad und dem Testzahnrad während der Drehung entspricht, die durch Mängel oder Unregelmäßigkeiten in einem oder beiden der Zahnräder verursacht wird. In der gezeigten Ausführungsform ent­ spricht das Differenz- oder das Testsignal allgemein der Differenz zwischen den Drehgeschwindigkeiten zwischen dem Teil oder dem Testzahnrad und dem Prüfzahnrad infolge derartiger Unregelmäßigkeiten oder Mängel in einem oder beiden der Zahnräder.

Wenn die beiden Zahnräder 12 und 14 perfekte Zylinder wä­ ren in genauem Drehkontakt miteinander, würde keine Diffe­ renzdrehung zwischen ihnen entstehen. Vielmehr würde das Teil oder das Testzahnrad dann mit einer exakten und prä­ zisen Winkelgeschwindigkeit drehen, die genau gleich ist der exakten Winkelgeschwindigkeit des Prüfzahnrads bezogen auf das Verhältnis ihrer Durchmesser. Zahnräder entsprechen derartigen perfekten Zylindern nicht und weisen darüber hinaus Unterschiede und Unregelmäßigkeiten in den einzelnen Zahnrädern und Zahnradzähnen infolge ihrer Herstellung auf. Die Zahnräder können somit etwas unrund sein, verschiedene Winkelstellungsänderungen von Zahn zu Zahn und dergleichen aufweisen. Außerdem können verschiedene Fehler bezüglich der gewünschten Evolvente oder der ge­ wünschten Form der Zahnflächen während der Herstellung auftreten, oder der Zahnabstand ist ungenau.

Alle diese Faktoren tragen zu einer Differenzrotation bei, zumindest auf einer inkrementalen Zahn-auf-Zahnbasis während der Drehung zwischen zwei Zahnrädern. Das bedeu­ tet, daß eine Beobachtung der Drehgeschwindigkeiten der beiden Zahnräder über eine vorgegebene Zeitdauer erbringt, daß das eine oder das andere der beiden Zahnräder von Zeit zu Zeit leicht in der Geschwindigkeit zunimmt oder abnimmt im Vergleich zu der erwarteten Gesamtdrehgeschwindigkeit nach Maßgabe des Übersetzungsverhältnisses zwischen den Zahnrädern. Während mithin jedes Zahnrad eine volle Um­ drehung bei jeder vollen Umdrehung des anderen ausführt - bei entsprechendem Übersetzungsverhältnis - ist hingegen die Drehgeschwindigkeit während einer solchen Umdrehung nicht konstant, sondern ändert sich während einer Beob­ achtungszeit von Zeit zu Zeit inkremental.

Die vorliegende Erfindung wird anhand von Fig. 1 in Ver­ bindung mit der Vorrichtung, die die Drehgeschwindigkeiten der beiden Zahnräder mißt, verdeutlicht, insbesondere wird die Teildifferenz zwischen den Drehgeschwindigkeiten gemessen. Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip kann jedoch auf eine andere Vorrichtung angewendet wer­ den, z. B. auf eine der Doppelflankengattung, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist. Wie in dem oben angegebenen US-Patent gezeigt und beschrieben, wird eine derartige Doppelflan­ kenvorrichtung häufig dazu verwendet, um die Relativbe­ wegung zwischen dem Prüfzahnrad und dem Testzahnrad zu messen oder andere Drehgeschwindigkeitsdifferenzen.

Bei einer Doppelflankenprüfung wird die Achse eines der beiden Zahnräder nachgebend gegen die andere gedrückt, so daß beide Flächen oder Flanken eines bestimmten Zahns die einander zugekehrten Flanken der Zähne des benachbarten Zahnrads während der Umdrehung auf jeder Seite berührt. Bei einer derartigen Doppelflankentestvorrichtung werden allgemein die Relativbewegungen zwischen den Zahnrädern gemessen. Wie z. B. in dem obigen Patent gezeigt ist, wird die Relativbewegung zwischen den Achsen der beiden Zahn­ räder gemessen. Die gemessene Bewegung kann z. B. die einer Achse entlang einer geraden Linie relativ zur anderen sein, wobei beide Achsen parallel bleiben. Die Bewegung kann auch die Drehung einer der Zahnradachsen relativ zur an­ deren enthalten. Diese Relativbewegungen zwischen den Zahnrädern können analysiert werden, um die Zahl der Fehler oder Unregelmäßigkeiten des Testzahnrads oder des Teils zu bestimmen (dabei wird angenommen, daß das Prüfzahnrad zu derartigen Bewegungen keinen Beitrag leistet). Es versteht sich, daß die vorliegende Erfin­ dung auch in Verbindung mit einer derartigen Doppel­ flankenprüfvorrichtung verwendet werden kann.

Die Differenzbewegung zwischen dem Prüfzahnrad und dem Testzahnrad wird während der Drehung gemessen, die erhaltenen Daten werden den einzelnen Prüfzahnradzähnen zu­ ordnet, und mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung werden Testsignale entwickelt, die diesen Differenzbewegungen entsprechen. Diese Testsignale wer­ den zunächst so verarbeitet, daß eine Vielzahl von ein­ zelnen Fehlersignalen gebildet wird, von denen jedes dem Eingriff eines vorgegebenen Zahns des Prüfzahnrads mit einem vorgegebenen Zahn des Testzahnrads entspricht. Ent­ sprechend wird ein allgemeines tabellarisches Datenfeld erhalten, wobei jeder Datenpunkt oder jede Dateneinführung einem Wert entspricht, der dem Eingriff eines der Zähne des Prüfzahnrads mit einem der Zähne des Testzahnrads zugeordnet ist. Diese Daten werden angesammelt, bis eine Mehrzahl von Zähnen des Prüfzahnrads eine Mehrzahl der Zähne des Testzahnrads berührt hat und ein entsprechendes Fehlersignal erzeugt worden ist. Eine derartige tabel­ larische Anordnung von Daten ist als Beispiel in der beigefügten Tabelle 1 wiedergegeben, die am Ende der Beschreibung erscheint.

Es wird angemerkt, daß es nicht notwendig ist, daß jeder Zahn des Prüfzahnrads jeden Zahn des Testzahnrads berührt. Es ist nur notwendig, daß genügend zufallsverteilte Daten bei einem bestimmten Testzahnrad während des Testbetriebs erhalten werden, um eine aussagefähige Berechnung des Durchschnitts der Werte zu ermöglichen.

Es wird kurz auf Tabelle 1 Bezug genommen; jede horizontale Reihe der Daten entspricht dem Eingriff eines der Zähne des Prüfzahnrads mit jedem der Zähne des Teils oder des Testzahnrads in Folge. Somit entspricht umgekehrt die vertikale Datenspalte dem Eingriff eines vorgegebenen Zahns des Teils oder des Testzahnrads mit jedem der Zähne des Prüfzahnrads in Folge. Es versteht sich, daß diese tabellarische Anordnung der Daten zu dem Zweck gemacht worden ist, um die Erfindung verständlich zu machen; es ist jedoch nicht notwendig, daß eine derartige Tabelle physisch in der dargestellten Weise aufgestellt wird, um die erfindungsgemäße Vorrichtung zu zeigen und das er­ findungsgemäße Verfahren durchzuführen. Vielmehr ist es nur notwendig, den Fluß der Daten, die von den Codier­ vorrichtungen 24, 26 für einen gegebenen Zahn des Prüf­ zahnrads und des Testzahnrads entsteht, zu identifizieren.

Wir haben erkannt, daß jedes der "Fehlersignal"-Daten der Tabelle 1 einem Fehler oder einer Änderung entspricht die teilweise von dem Testzahnrad und teilweise von dem Prüfzahnrad herrühren. Durch Organisieren der Daten in tabellarischer Form, wie in Tabelle 1 gezeigt, haben wir ermittelt, daß die "konstante" Komponente der Daten in jeder horizontalen Reihe, d. h. der Reihendurchschnitt oder das Mittel tatsächlich der Beitrag des Prüfzahnrads zu den Fehlerdaten ist, während die "variable" Komponente der Daten (der Bereich) ein Beitrag von den verschiede­ nen Zähnen des zu testenden Teils oder des Testzahnrads ist.

Nach dem Ermitteln und dem Organisieren der Daten, wie be­ schrieben, wird als nächstes eine Reihe von Mittelwerten entwickelt, wobei jeder dem mathematischen Mittel der Fehlersignale entspricht, die im Hinblick auf einen ein­ zelnen Prüfzahnradzahn erhalten werden während seines Eingriffs mit jedem der Testzahnradzähne. Danach ver­ wendet das erfindungsgemäße Verfahren oder die erfindungs­ gemäße Vorrichtung jeden dieser Mittelwerte als Korrektur­ faktor, um den Prüfzahnradfehler zu kompensieren. Insbe­ sondere und mit Bezug auf Tabelle 1 wird das Mittelwert­ signal für jeden Prüfzahnradzahn ermittelt (unter der Spalte mit der Überschrift "Durchschnitt"); dieses Mit­ telwertsignal wird mathematisch direkt vom Fehlersignal abgezogen, das für jeden Teilezahn oder jeden Testzahn­ radzahn in Eingriff mit dem Prüfzahnradzahn erhalten wird. Dies resultiert in ein Fehlersignal, das wirksam korrigiert oder mit dem der Beitrag des Prüfzahnrads zu diesem Zahnrad kompensiert wird, wobei lediglich die Wirkung und der Bei­ trag des Testzahnrads verbleibt. Dieses vorteilhafte Er­ gebnis beseitigt wirksam den Beitrag des Prüfzahnrads an den Testresultaten und führt so zu einer genaueren Prüfung oder zu einem genaueren Testen des Testzahnrads.

Die Vorrichtung nach der Erfindung gemäß Fig. 1 verwen­ det einen digitalen Teiler oder ein entsprechendes Mit­ tel, das schematisch bei 28, 30 angedeutet ist, um die beiden Impulszüge, die von den Codiervorrichtungen 24, 26 erzeugt werden, zu korrigieren oder zu kompensieren. Das heißt, die Impulszüge werden kompensiert, soweit notwendig, um korrigierte Impulszüge zu erhalten, die die gleiche "Frequenz" oder Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit haben, um dadurch die Wirkung der Zahnradübersetzung auf die Fre­ quenz oder die Impulse pro Zeiteinheit, die von jeder den Zahnrädern zugeordneten Codiervorrichtungen erzeugt wer­ den, zu beseitigen. Wären theoretisch die beiden Zahnräder 12, 14 ideale Zylinder in idealem Eingriff, wären die korrigierten Impulszüge, die somit von den Teilern 28 und 30 erzeugt werden, zu allen Zeiten gleich in Frequenz und von konstanter Phase. Wie jedoch bereits oben erwähnt, er­ gibt sich während der relativen Drehung ein Beschleunigen oder ein Verringern der Geschwindigkeit bei den Zahnrädern. Somit weisen die von den Teilern 28, 30 korrigierten Im­ pulszüge zwar gleiche Frequenz auf, haben jedoch Phasen­ differenzen oder Versetzungen bei einem Impuls-zu-Impuls­ vergleich. Dies ist in Fig. 2 dargestellt; obwohl die gleiche Anzahl von Impulsen über den gleichen Zeitinter­ vall bezüglich beider Impulszüge erzeugt wird, ist zu er­ kennen, daß einzelne der Impulse versetzt liegen oder außer Phase sind um sich ändernde Beträge. Ein zusätz­ licher Hochfrequenztaktimpuls, dessen Erzeugung nach­ stehend beschrieben wird, quantifiziert diesen Versatz oder die Phasendifferenz zwischen respektiven Impulsen der beiden Impulszüge.

Die Vorrichtung und das Verfahren nach der Erfindung er­ zeugen daher einzelnen Fehlersignale durch Messen der Differenz oder des Versatzes in der Phase zwischen den einzelnen Impulsen auf einer Impuls/Impulsbasis. Dies erfolgt durch Erzeugen eines Hochfrequenztaktimpulssignals durch einen Oszillator, Oszillatormittel oder eine Zeitgeberschaltung 32. Dieses Hochfrequenztaktimpuls­ signal wird dann auf ein Paar digitaler Zählerschaltun­ gen 34, 36 gegeben, die entsprechende korrigierte Impuls­ züge von den Teilern 28 und 30 erhalten. Jeder der digi­ talen Zähler kann dann durch jeden Impuls der ankommenden korrigierten Impulszüge getriggert oder aktiviert werden, um eine digitale Zählung des Taktsignals während jedes Impulses und somit entsprechend der Länge des Impulses vorzunehmen. Die zwei Zählungen können dann in einem di­ gitalen Komparator 40 verglichen werden, der ein Ausgangs- oder Vergleichssignal erzeugt, das gleich ist der Diffe­ renz zwischen entsprechenden Zählungen auf einer Impuls- auf-Impuls-Basis. Das Vergleichs- oder Differenzsignal entspricht dann dem entsprechenden Versatz oder dem Phasen­ fehler oder der Differenz zwischen den Impulsen der beiden Impulszüge auf einer Impuls-auf-Impuls-Basis.

Jede der Zählungen oder jedes der Fehlersignale, die auf diese Weise vom digitalen Komparator 40 erhalten werden, können auch zu einem gegebenen Prüfzahn und einen gegebe­ nen Teil- oder Testzahnradzahn in Beziehung gesetzt werden durch Zählen der Impulse von den Codiervorrichtungen 24 und 26. Das bedeutet, daß die Zahl der Zähne von jedem Zahnrad und die Nenndrehgeschwindigkeit des Motors 20 so­ wie die Zahl der Impulse, die von jeder Codiervorrich­ tung pro Umdrehung und somit pro Zahnradzahn erzeugt werden, bekannte Größen darstellen. Der Datenfluß vom Komparator kann somit mit den einzelnen Prüfzahnradzäh­ nen und den Teil- oder Testzahnradzähnen in Beziehung ge­ setzt werden. In einer Alternative kann die Schaltungs­ anordnung so modifiziert werden, daß die Taktimpulssig­ nale während aufeinanderfolgender Zeitintervalle, die der Phasendifferenz oder dem Versatz zwischen Impulsen von zwei korrigierten Impulszügen auf einer Impuls-Impuls- Basis entsprechen, gezählt werden. Der Zähler würde z. B. durch entsprechende führende oder ablaufende Kanten der Impulse getriggert werden, um den Versatz zwischen die­ sen zu "zählen".

Mit der Vorrichtung und dem Verfahren nach der Erfindung können solche einzelnen Zahnradzahndaten aus dem Ausgangs­ signal des digitalen Komparators 40 mit Hilfe einer Ana­ lysier- oder Rechenschaltung 42 ermittelt werden. Darüber hinausarbeitet diese Rechenschaltung in der Weise, daß sie das Mittel aller Fehlersignale bestimmt, die für jeden Prüfzahnradzahn während seines Kontakts mit jedem Testzahnradzahn ermittelt werden. Vorzugsweise zieht die Rechenschaltung 42 zusätzlich automatisch den Wert dieses Mittelwertsignals von jedem der Fehlersignale ab, die im Hinblick auf den gleichen Prüfzahnradzahn ermittelt wer­ den, um korrigierte Fehlersignale für jeden Zahn eines Testzahnrades oder eines Teils eines Testzahnrads 14 zu erzeugen, sowie für jedes weitere Teil oder Test­ zahnrad, das nachfolgend geprüft wird, indem es mit dem gleichen Prüfzahnrad 12 in Eingriff tritt. Sobald für ein gegebenes Prüfzahnrad die notwendigen Mittelwertkorrektur­ daten erhalten worden sind, können, falls gewünscht, die gleichen Daten dazu verwendet werden, um Korrekturen für nachfolgende Testzahnräder oder Teile davon zu erhalten, ohne daß Prüfzahnradkorrekturdaten erneut berechnet wer­ den müssen. Korrekturdaten für das Prüfzahnrad 12 können nach der gleichen beschriebenen Methode von Zeit zu Zeit wiederberechnet werden, um die kontinuierliche Genauigkeit der Daten zu gewährleisten und eine Abnutzung oder eine Beschädigung oder eine andere Änderung zu kompensieren, die bezüglich des Prüfzahnrads nach einer gewissen Be­ triebsdauer eintreten kann.

Als ein Teil der Rechenschaltung kann nach einer bevor­ zugten Ausführungsform der gezeigten Erfindung eine zu­ sätzliche Transformationsschaltung 44 vorgesehen werden, die eine sogenannte Fast-Fourier-Transformation (FFT) aus den Fehlerdaten vom Komparator 40 bildet. Sehr ver­ einfachend gesagt, werden mit der Fourier-Transformation­ technik im wesentlichen die zeitabhängigen Zeitfunktions­ daten aus dem vorangegangenen System in die Frequenzfunk­ tionen umgewandelt. Dies resultiert in einem Filtern oder Summieren von komplexen Signalinformationen, wodurch weitere prak­ tische und nützliche Daten im Hinblick auf den zu prüfen­ den Teil oder das zu prüfende Zahnrad erhalten werden. Die Transformationsschaltung kann eine Vielzahl von soge­ nannten Frequenzbandausgangssignalen aufweisen, die mit Standarddaten verglichen werden können, um weitere Einzel­ heiten der Konfiguration und der Erscheinung des Testzahn­ rads zu bestimmen. Die Analyse von Zahnrädern mit Hilfe der vorliegenden Erfindung vereinfacht in starkem Maße den Gebrauch der Fast-Fourier-Transformation (FFT). Weil die FFT-Technik Daten in digitaler Form erfordert und weil bei der Verwendung der Erfindung die ursprünglich erhaltenen Daten digital sind, ist keine zeitaufwendige Analog-Digitalumwandlung notwendig.

In ähnlicher Weise kann die Rechen- oder Analysierschal­ tung 42 weiterhin die korrigierten Fehlerdaten analysie­ ren und manipulieren, um weitere nützliche Daten im Hin­ blick auf das Testzahnrad oder Teilen davon, wie einzelne Zahnindexfehler und/oder akkumulierte Zahnindexfehler, zu bestimmen. Entsprechend der Erfindung sind alle diese Daten bereits kompensiert, um die Wirkung oder den Bei­ trag des Prüfzahnrads darauf zu eliminieren, so daß eine genauere Wiedergabe der Testzahnradcharakteristiken er­ halten wird.

Als besonderes Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 3 bis 8 grafische Darstellungen von Daten, die in der oben beschriebenen Weise nach Maßgabe der Erfindung gesammelt und arrangiert sind. In Fig. 1 zeigt die grafische Reprä­ sentation die Fehlersignale, die von jedem Zahn eines 20 Zähne aufweisenden Prüfzahnrads während des Eingriffs mit mehreren Zähnen eines Testzahnrads erhalten werden. Um die Wirkung des Prüfradsfehlers auf die Daten klarer zu demonstrieren, hat das Prüfzahnrad, das zum Akkumulie­ ren der "Lauf 6"-Daten von den Fig. 3 und 4 verwendet wird, die Nummer 4 und 14 Zähne, die absichtlich etwas deformiert sind durch Hinzufügung von fremdem Material. Das Ausmaß der geschaffenen Verformung am Zahn 4 war groß genug, um einen wesentlichen Nachwirkungseffekt auf die Daten bezüglich Zahn 5 zu verursachen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, beginnt und endet der Versatz oder das Fehlerdatum im Hinblick auf jeden Testzahnrad­ zahn im wesentlichen bei 0 Fehler nach einer vollen Um­ drehung des Testzahnrads. Der kumulative Drehpositions­ fehler für jede Drehung muß natürlich 0 sein, da der erste Zahn oder "Zahn 1" wieder in der gleichen Position ist wie zu Beginn einer Drehung. Die grafische Darstellung in Fig. 3 repräsentiert kumulative oder akkumulierte Positionsfehlerdaten. Das besagt, das Ausmaß des Fehlers von Zahn 3 ist additiv im Hinblick auf den Fehler von Zahn 2 usw. Somit enthält Position 1 der grafischen Dar­ stellung nach Fig. 3 die Fehlerdaten für Prüfzahnrad­ zahn 1 gegen jeden der Testzahnradzähne usw. Es kann jedoch erkannt werden, daß die absichtlich verformten Prüfzahnradzähne Nr. 4 und Nr. 14 bewirken, daß die kumulativen Fehlerdaten aus der Skala oder dem Maßstab fallen.

Ähnliche Daten sind in Fig. 4 gezeigt, die den kumulati­ ven Fehler für einen einzigen Testlauf eines "deformier­ ten" Prüfzahnrads mit einem Test zahnradgrafisch wieder­ gibt. In Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Daten für Zahn 4 und Zahn 5 beträchtlich versetzt sind und die für Zahn 14 etwas versetzt sind gegenüber den verbleibenden Daten wegen der absichtlichen Deformation dieser Zähne. Da je­ doch das Prüfzahnrad ein relativ genaues Präzisionszahn­ rad ist, erstrecken sich normalerweise die Fehler- oder Positionsdaten nicht über einen sehr großen Bereich ab­ seits der Daten für absichtlich oder anderweitig doch de­ formierte, beschädigte oder abgenutzte Zähne. Das heißt, jeder Prüfzahnradzahn erzeugt einen Wert, der im wesent­ lichen gleich dem für die anderen Prüfzahnradzähne ist.

Fig. 5 zeigt den Mittel- oder Durchschnittswert für jeden Prüfzahnradzahn über mehrere Läufe eines vorgegebenen Prüfzahnrads in Verbindung mit mehreren verschiedenen Testzahnrädern oder Teilen davon. Diese Läufe sind ange­ geben mit "Lauf 5", "Lauf 6" und "Lauf 7". Es kann festge­ stellt werden, daß die Fig. 3 und 4 auch Daten für den gleichen "Lauf 6" wiedergeben. Fig. 6 stellt einen ein­ zigen Lauf ("Lauf 7") des Prüfzahnrads dar, wobei der Mit­ telfehlerwert für jeden Zahn aufgezeichnet ist. Diese grafische Darstellung ist die gleiche wie die, die durch die gleich identifizierten "Lauf 7"-Bezugspunkte in Fig. 5 gezeigt ist und deutlicher die Daten eines einzigen Laufes illustriert.

Fig. 7 zeigt sowohl die mittlere als auch die Standard­ abweichung der Daten, die von einem Lauf eines gegebenen Prüfzahnrads gegen ein gegebenes Testzahnrad erhalten werden (der gleiche "Lauf 7"). Es ist zu erkennen, daß der Mittelwert sich nicht in einem sehr großen Bereich ändert, was auch infolge der relativen Präzision des Prüf­ zahnrads zu erwarten ist. Andererseits variiert, die Stan­ dardabweichung, die den Anteil des Testzahnrads repräsen­ tiert, beträchtlich von Zahn zu Zahn, wobei sie die kumu­ lativen Mängel und somit "Versätze" oder Drehgeschwindig­ keitsänderungen während der Drehung des Testzahnrads re­ lativ zum Prüfzahnrad widerspiegelt.

Fig. 8 zeigt umgekehrt den Mittelwert der Teildaten gegen­ über der Standardabweichung der Prüfzahnraddaten für den gleichen Lauf ("Lauf 7"). Wie zu erwarten, variiert die Abweichung der Prüfzahnraddaten nur über einen relativ kleinen Bereich, was von der Präzision des Prüfzahnrads herrührt. Das Mittel der Teildaten hingegen variiert be­ trächtlich über den Verlauf der Umdrehungen des Prüf­ zahnrads infolge der relativ größeren Unregelmäßigkeiten und Fehler bei einem typischen Testzahnrad.

Bei der dargestellten Ausführungsform, welche die durch die grafischen Darstellungen repräsentierten Testdaten einschließt, sind die Codiervorrichtungen, 24, 26 so an­ geordnet, daß sie im wesentlichen 51 Impulse pro Zahn des Prüfzahnrads während seines Eingriffs mit jedem Zahn des Arbeits- oder Testzahnrads erzeugen.

Bei den Drehgeschwindigkeiten, die bei den kämmenden zwei Zahnrädern verwendet werden, führt die Codierrate zu Im­ pulszügen mit einer Frequenz im 10 Kilohertz-Bereich. Ent­ sprechend wird eine Taktgeber- oder Oszillatorimpulsrate in der Größenordnung von 9,8 Megahertz vorgesehen, um den Versatz oder die Differenzen zwischen einzelnen Impulsen der von den Codiervorrichtungen erzeugten Impulse auf einer Im­ puls-Impuls-Basis fein zu diskriminieren. Es versteht sich indessen, daß andere Betriebsfrequenzen verwendet werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen; das vorstehend Beschriebene ist nur als besonderes Beispiel zu verstehen.

Nunmehr wird Bezug genommen auf die Fig. 9 und 10, in denen als Beispiel eine Doppelflankenzahnradprüf­ vorrichtung dargestellt ist, in der das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung in vorteilhafter Weise verwendet werden kann. Wie bereits diskutiert, sind die Achsen oder Wellen von Prüfzahnrad und Testzahnrad nachgebend gegeneinander gedrückt, so daß jeder Zahn des Prüfzahnrads auf beiden Seiten in Eingriff steht mit benachbarten Flächen der Testzahnradzähne.

Die Halterung nach Fig. 9 verwendet eine relativ feste Welle 52 für die Anbringung eines Testzahnrads 14 und eine relativ bewegliche Welle 54 zur Anbringung eines Prüfzahnrads 12. Die letztere bewegliche Welle 54 ist ihrerseits gleitend in einem Stützteil oder einem "Schlitten" 56 angebracht, der in der vertikalen Ebene fest ist, jedoch in der horizontalen Ebene frei beweg­ lich ist, wie durch die Doppelpfeile angedeutet. Die horizontale Bewegung ist ferner beschränkt oder kontrol­ liert durch nachgebende Mittel, wie eine Druckfeder 58 oder andere geeignete Mittel, die an einer Seite des Schlittens oder des Teils 56 angreifen. Die Feder 58 liegt mit ihrem gegenüberliegenden Ende gegen eine feste Wand oder eine Anschlagfläche 60 an. Die nachgebende Fe­ der 58 drückt nachgebend den Schlitten und somit die Welle 54 allgemein gegen die Welle 52, um den gewünschten Doppelflankeneingriff zwischen Prüfzahnrad 12 und Test­ zahnrad 14 zu bewirken. Das Prüfzahnrad ist vorzugsweise von einem Motor drehend angetrieben, ähnlich dem wie in Fig. 1 gezeigt; der Motor oder andere Antriebsmittel sind jedoch nicht mehr in Fig. 9 gezeigt.

In der Doppelflankenvorrichtung werden die relativen Verlagerungen zwischen den Wellen 52 und 54 gemessen, um den Zahnradfehler zu ermitteln im Gegensatz zu Dreh­ änderungen bei einem Einflankensystem, wie es oben be­ schrieben wurde. Somit wird wie in Fig. 9 gezeigt, eine Messung durch einen Versetzungsfühler 64 erhalten, der den Versatz des Schlittens 56 mißt und somit der auf ihm angebrachten Welle 54 in bezug auf einen Referenzpunkt oder einen Referenzort 66. Es versteht sich, daß die Versetzungen auch in anderen Richtungen gemessen werden können; die vorstehende Beschreibung ist nur als Beispiel gedacht. Überdies versteht sich, daß andere Halterungen verwendet werden können, um die gewünschte Doppelflanken­ prüfanordnung zu erhalten, ohne von der Erfindung abzu­ gehen.

Bei der Erfindung sind neue Mittel vorgesehen, um ein­ zelne Prüfzahnradzähne zu identifizieren, um ein Mittel anzugeben, die Testdaten einer Zahn-auf-Zahn-Basis zu tabellarisieren, wie oben beschrieben. In der gezeigten exemplarischen Anordnung wird dieses Identifizierungs­ mittel von einem Zahnsensor 68 übernommen, der ein elek­ tromagnetischer Näherungssensor ist und eine identifizier­ bare Änderung im Signalpegel erzeugt oder einen "Impuls" in Ansprache auf das Passieren jedes Zahns des Prüfzahn­ rads 12. Auf diese Weise können die vom Versatzsensor 64 erhaltenen Daten in Beziehung gesetzt werden zu jedem einzelnen Zahn des Prüfzahnrads 12, damit die Daten in allgemein tabellarischer Form arrangiert werden können, wie oben beschrieben. Sind die Daten in einer derartigen Tabellenform arrangiert, kann der Beitrag des Prüfzahn­ radfehlers in der gleichen Weise bestimmt werden, wie vorher beschrieben.

Als ein weiteres Merkmal kann ein Umdrehungssensor 70 vorgesehen werden, der ein Näherungssensor sein kann ähnlich dem Sensor 68, der eine "Signatur" oder einen anderen Identifizierungscode auf dem Prüfzahnrad 12 identifizieren kann. Eine derartige Signatur oder ein derartiger Identifizierungscode kann dazu verwendet wer­ den, die vorher errechneten Kompensationsdaten für eine spätere Verwendung abzurufen. Sollten z. B. verschiedene Prüfzahnräder oder Tests mit der gleichen Halterung lau­ fen, können für eine Reihe von verschiedenen Prüfzahn­ rädern Daten ermittelt und automatisch abgerufen werden, sobald die Zahnräder vom Sensor 70 zur Vorbereitung des beginnenden Testverfahrens identifiziert sind. Die Daten können andererseits auch dazu verwendet werden, sie mit zuvor erhaltenen Daten zu vergleichen zur Prüfung oder Identifikation oder zur Anzeige des Verschleißes oder einer anderen Deformation des Prüfzahnrads nach einiger Zeit, wodurch die Notwendigkeit, das Prüfzahnrad perio­ disch zu ersetzen, angezeigt werden kann.

Es wird nunmehr kurz auf Fig. 10 Bezug genommen; die ge­ zeigten Daten enthalten die Impulse des Umdrehungssensors 70 und des Zahnsensors 68 und die entsprechenden zusammen­ gesetzten Fehlersignaldaten, die vom Versatzsensor ge­ sammelt werden. Die Anordnung der Daten vom Versatzsensor sind dicht parallel den Impulsen vom Zahnsensor, womit die individuellen Segmente von zusammengesetzten Fehler­ signalen oder Daten mit einzelnen Zähnen des Prüfzahn­ rads in Beziehung gesetzt sind.

Claims (21)

1. Verfahren zur Kompensierung des Prüfzahnradfehlers in einer Zahnradprüfvorrichtung, die ein ausgewähltes Prüfzahnrad verwendet, mit einer Halterung für ein zu prüfendes Zahnrad, das mit dem Prüfzahnrad in Eingriff ist, wobei ein zu prüfendes Zahn­ rad (Testzahnrad) in Eingriff mit dem Prüfzahnrad ge­ bracht wird, Prüfzahnrad und Testzahnrad drehend ange­ trieben werden, ein Testsignal erzeugt wird, das der Differenzbewegung zwischen Prüfzahnrad und Testzahnrad entspricht, die während der Drehbewegung durch Fehler und Unregelmäßigkeiten eines der oder beider Zahnräder verursacht wird, aus dem Testsignal eine Vielzahl von Fehlersignalen gebildet wird, wobei jedes einem Eingriff eines vorgegebenen Zahns des Prüfzahnrads mit einem vor­ gegebenen Zahn des Testzahnrads entspricht, eine Reihe von Mittelwerten gebildet wird, von denen jeder dem mathematischen Mittel aller Fehlerwerte entspricht, die im Hinblick auf den Eingriff eines einzigen Prüf­ zahnradzahns mit jedem Testzahnradzahn gebildet werden, und jeder Mittelwert als Korrekturfehler zur Kompensa­ tion des Prüfzahnradfehlers verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Testzahnrad auf eine Testhalterung montiert wird zwecks Erzielung eines Einflankeneingriffs mit dem Prüfzahnrad.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Testzahnrad auf eine Testhalterung montiert wird zur Erzielung eines Doppelflankeneingriffs mit dem Prüfzahnrad.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung vom Testzahnrad und vom Prüfzahnrad in einen entsprechenden Impulszug mit einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen pro Zahnradum­ drehung digital codiert wird, daß die Impulszüge kompen­ siert werden, soweit erforderlich, um zwei Impulszüge zu erhalten, die die gleiche Anzahl von Impulsen pro Zeit­ einheit haben, und daß die Fehlerwerte als Funktion der Phasendifferenzen zwischen den Impulsen von zwei korri­ gierten Impulszügen gebildet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hochfrequenztaktimpulssignal erzeugt wird und die Impulse des Hochfrequenztaktimpulssignals während auf­ einanderfolgender inkrementaler Zeitintervalle gezählt werden, die der Phasendifferenz zwischen einzelnen Im­ pulsen von zwei korrigierten Impulszügen auf einer Impuls-auf-Impuls-Basis entsprechen und daß das Ermitteln der Mit­ telwerte das Berechnen des Mittels der Zählungen ein­ schließt, die für jeden Prüfzahnradzahn im Hinblick auf alle Testzahnradzähne vorgenommen werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert, der für jeden Prüf­ zahnradzahn erhalten wird, von jedem Fehlerwert, der für diesen Prüfzahnradzahn in Kontakt mit einem Test­ zahnradzahn erhalten wird, abgezogen wird.

7. Vorrichtung zur Kompensation eines Prüfzahnradfehlers in einer Zahnradprüfvorrichtung, die ein vorgegebenes Prüfzahnrad verwendet, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Halterung für die Anbringung eines zu prüfenden Testzahnrads in Eingriff mit dem Prüfzahnrad, Antriebsmitteln zum drehenden Antrieb des Prüf- und des Testzahnrads, einer Signalerzeugungseinrichtung, die in Ansprache auf die Differenzbewe­ gung zwischen dem Prüf- und dem Testzahnrad ein Testsignal erzeugt, das der Differenzbewegung zwischen den Zahnrädern während ihrer Drehung entspricht, wobei die Differenzbewegung durch Mängel oder Unregel­ mäßigkeiten beider Zahnräder verursacht ist, einer Sig­ nalverarbeitungsschaltung, die das Test­ signal verarbeitet zur Bildung einer Vielzahl einzelner Fehler­ signale, wobei jedes dem Eingriff eines vorgegebenen Zahns des Prüfzahnrads mit einem gegebenen Zahn des Testzahnrads entspricht, und einer Rechenschaltung, die eine Serie von Mittelwertsignalen bildet, wobei jedes dem mathematischen Mittel aller Fehlersignale entspricht, die im Hinblick auf einen einzigen Prüfzahnradzahn er­ mittelt werden während seines Eingriffs mit einer Mehr­ zahl von Testzahnradzähnen, und die jedes Mittelwertsignal anwendet auf die Fehlersignale, die für den entsprechenden Prüfzahnradzahn gebildet werden, um den Prüfzahnradfehler zu kompensieren.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung zwei im Abstand voneinander angeordnete feste Wellen für die Anbringung von Testzahnrad und Prüfzahnrad aufweist, die in Einflankeneingriff mitein­ ander stehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung zwei beabstandete Wellen aufweist sowie nachgebende Mittel, um mindestens eine der Wellen nach­ gebend gegen die andere zu drücken, um einen Doppelflan­ keneingriff zwischen Prüfzahnrad und Testzahnrad zu er­ halten.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung digi­ tale Codiervorrichtungen enthält, die mit der Halterung gekoppelt sind und die die Bewegung vom Prüfzahn­ rad und vom Testzahnrad in eine entsprechende Impuls­ reihe mit einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen pro Zahnradumdrehung digital codieren.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung ferner eine Teilerschaltung ent­ hält, die mit den digitalen Codiervorrichtungen gekop­ pelt ist, und die, soweit erforderlich, die beiden Impulsreihen ausgleicht, um korrigierte Impulsreihen zu er­ halten, die die gleiche Anzahl von Impulsen pro Zeitein­ heit aufweisen und daß die Signalverarbeitungsschaltung eine Fehlersignalschaltung enthält, die ein Fehlersig­ nal als Funktion der Phasendifferenz zwischen zwei korri­ gierten Impulsreihen auf der Impuls-auf-Impuls-Basis er­ zeugt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignalschaltung einen Oszillator enthält zur Erzeugung eines Hochfrequenztaktsignals und eine digitale Zählerschaltung für die Zählung der Hochfre­ quenztaktimpulse während aufeinanderfolgender inkremen­ taler Zeitintervalle entsprechend der Phasendifferenz zwischen einzelnen Impulsen der beiden korrigierten Impulsreihen auf der Impuls-auf-Impuls-Basis.

13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung Mittel aufweist für die Sub­ traktion des Mittelwertsignals, das für jeden Prüfzahn­ radzahn gebildet wird, von jedem Fehlersignal, das für den Prüfzahnradzahn gebildet wird, der in Kontakt steht mit einem der Testzahnradzähne für jedes zu prüfende Testzahnrad in Eingriff mit dem Prüfzahnrad.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung ferner eine Transformationsschaltung enthält für die Umwandlung des Testsignals von einem zeitabhängigen Signal in ein frequenzabhängiges Signal nach Maßgabe einer vor­ gegebenen Fast-Fourier-Transformationsfunktion, um eine Vielzahl von Ausgangssignalen vorzusehen, die eine vor­ gegebene Beziehung zu den Testzahneigenschaften auf­ weisen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder einem der Ansprüche 13, 14 und Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die digitale Zählerschaltung Zähler aufweist, die aufeinanderfolgende digitale Zäh­ lungen der Hochfrequenztaktimpulse vornehmen entspre­ chend der Impulsbreite jedes Impulses von jeder korri­ gierten Impulsreihe, und daß eine digitale Komparatorschal­ tung vorgesehen ist, die die digitalen Zählungen der Hochfrequenztaktimpulse vergleicht und daraus ein wei­ teres Signal bildet, das der Phasendifferenz zwischen den betreffenden Impulsreihen auf einer Impuls-auf-Im­ puls-Basis entspricht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder einem der Ansprüche 10 bis 15 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung ei­ nen Versatzsensor aufweist, der einer der Wellen zugeordnet ist, die durch die nachgebenden Mittel beauf­ schlagt ist, wobei der Versatzsensor kontinuierlich den Ver­ satz der Welle relativ zu einem festen Referenzpunkt bestimmt während der relativen Drehbewegung zwischen dem Prüfzahnrad und dem Testzahnrad.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung ferner einen Zahn­ sensor aufweist, der dem Prüfzahnrad zugeordnet ist und der ein identifizierbares inkrementales Impulssignal er­ zeugt, daß dem Passieren jedes Prüfzahnradzahns an einem festen Referenzpunkt während der Rotation entspricht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung ferner eine Schal­ tungsanordnung enthält, die die Signale vom Zahnsensor zu den Signalen vom Versatzsensor in Beziehung setzt, so daß die Korrespondenz jedes Fehlersignals zu einem vorgegebenen Zahn des Prüfzahnrads erhalten wird.

19. Digitale Zahnradprüfvorrichtung mit einem ausgewählten Prüfzahnrad und einer Halterung für ein Testzahnrad das in Eingriff steht mit dem Prüfzahnrad, ferner mit einer digitalen Signalerzeugungs­ schaltung, die auf die Differenzbewegung zwischen Prüf­ zahnrad und Testzahnrad während ihrer Drehung anspricht und digitale Signale erzeugt, die der Differenzbewegung entsprechen, einer Signalverarbeitungsvorrichtung, die die digitalen Signale zu einzelnen Prüfzahnradzähnen in Beziehung setzt, und einer Rechenschaltung, die mit der Signalerzeugungsschaltung gekoppelt ist und die eine vorgegebene numerische Information erzeugt, die genau die Drehbeziehung vom Prüfzahnrad während der Drehbewe­ gung beschreibt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Signalerzeugungsschaltung eine opti­ sche inkrementale Codiervorrichtung hoher Auflösung ent­ hält, die mit den Achsen von Testzahnrad und Prüfzahn­ rad gekoppelt ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rechenschaltung mit den Daten von der Signalverarbeitungsschaltung eine Fourier- Transformation durchführt und die zeitabhängigen Daten, in frequenzabhängige Daten umwandelt.