DE4035302A1 - Innenverzahnungs-messeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Innenverzahnungs-Meßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Sie dient zur Messung des Abstandes von einander im wesentlichen diametral gegenüberliegenden Getriebezähnen einer Innenverzahnung.

Bei der Messung der Innenverzahnung von innen verzahnten Zahnrädern ist es üblich, nicht den absoluten Abstand der Zähne zu messen, sondern nur Maßabweichungen. Gewünscht ist der Idealfall, daß alle Zähne einen im wesentlichen gleichen diametralen Abstand voneinander haben und daß der diametrale Abstand der Zähne über die gesamte Zahnlänge konstant ist. Um dies festzustellen ist es erforderlich, die im wesentlichen diametralen Abstände von mehreren Zähnen nacheinander zu messen, und zwar in Zahnlängsrichtung sowohl nahe des einen Zahnendes als auch nahe des axial anderen Zahnendes. Dazu können Meßgeräte verwendet werden, die einen Träger haben, an welchem zwei Tastelemente an voneinander abgewandten Seiten dieses Trägers miteinander fluchtend angeordnet und befestigt sind. Die Tastelemente sind in Meßrichtung elastisch gegeneinander bewegbar. Diese Bewegung der Tastelemente erzeugt im Meßgerät einen Meßwert. Wenn sich dieser Meßwert bei der Messung von verschiedenen diametralen Abständen der Zähne ändert, dann bedeutet dies, daß die Zähne ungleichförmig hergestellt sind. Die Tastelemente können die Form von Kugeln haben, welche auf die Zahnspitzen, oder vorzugsweise in den Zahnlücken auf die Zahnflanken gesetzt werden. Die Verwendung von kugelförmigen Tastelementen hat jedoch den Nachteil, daß sich nicht nur bei Maßabweichungen der Innenverzahnung unterschiedliche Meßwerte ergeben, sondern unterschiedliche Meßwerte auch dann auftreten, wenn die kugelförmigen Tastelemente in kleine Vertiefungen einer rauhen Oberfläche der Zähne eingreifen. Aus diesem Grunde ist es auch bereits bekannt, in die Zahnlücken Meßrollen zu legen, welche nicht auf dem Grund der Meßlücken, sondern auf den benachbarten Flanken der benachbarten Zähne aufliegen. Zwischen solche diametral in der Innenverzahnung angeordnete Meßrollen können Feinmeßklötzchen oder Feinmeßscheiben angeordnet werden. Dies bedeutet, daß eine Vielzahl von solchen Feinmeßelementen auf Lager gehalten werden muß, welche in Meßrichtung ganz kleine Längenunterschiede in der Größenordnung von einem hunderstel Millimeter haben. Es ist ersichtlich sehr aufwendig, jeweils das Meßelement herauszufinden, welches genau dem Abstand der Meßrollen entspricht.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Meßeinrichtung zu schaffen, welche das genaue Vermessen von Innenverzahnungen vereinfacht und weniger Zeit für die Vermessung erfordert.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Meßeinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht von unten auf die Meßeinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht auf eine radiale Außenseite eines Meßelements nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles III von Fig. 1 gesehen,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Meßeinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Ansicht der Außenseite eines Meßelements der Meßeinrichtung von Fig. 4 in Richtung des Pfeiles V gesehen,

Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Ebene VI-VI in Fig. 4 eines Meßelements,

Fig. 7 eine abgebrochene Seitenansicht einer nochmals weiteren Ausführungsform einer Meßeinrichtung nach der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Innenverzahnungs-Meßeinrichtung nach der Erfindung dient zur Messung des Abstandes von einander im wesentlichen diametral gegenüberliegenden Getriebezähnen 2 einer Innenverzahnung 4 eines Getriebezahnrades 5. Hierzu dient ein Meßgerät 6, das einen Träger S aufweist, an welchem zwei Tastelemente 10 an voneinander abgewandten Seiten dieses Trägers in Meßrichtung 12 miteinander fluchtend angeordnet sind. Die beiden Tastelemente 10 sind in Meßrichtung 12 relativ zum Träger 8 entgegen einer elastischen Kraft gegeneinander bewegbar, je nach dem, wie groß der zu messende Abstand ist. Das Meßgerät 6 erzeugt in Abhängigkeit von der Größe des gemessenen Abstandes einen Meßwert, den es in einem Anzeigegerät 14 optisch anzeigt. Meßgeräte 6 mit einem Anzeigegerät 14 und einem Träger 8 sind bekannt. Neu ist gemäß der Erfindung die besondere Ausbildung der Tastelemente 10 auf ihren voneinander abgewandten Außenseiten, und deren Verwendung in Verbindung mit Meßrollen 14, die in einander diametral gegenüberliegende Lücken oder Nuten 16 zwischen je zwei benachbarten Zähnen 2 gelegt sind und einen so großen Durchmesser haben, daß sie nicht auf dem Grund 18 dieser Lücken 16, sondern auf den Zahnflanken 20 und 21 von jeweils benachbarten Zähnen 2 aufliegen und radial nach innen über die Zahnspitzen 24 dieser Zähne hinausragen. Auf den voneinander abgewandten Außenseiten der Tastelemente 10 sind bei jedem Tastelement Tastflächen in Form von zwei quer zur Meßrichtung 12 bogenförmig parallel zueinander, in Meßrichtung 12 jedoch keilförmig aufeinander zulaufenden Seitenflächen 26 einer Meßnut 28 gebildet. Die Meßnut 28 verläuft quer zur Meßrichtung 12 bogenförmig und hat einen radial von außen nach innen im Querschnitt keilförmigen oder trapezförmigen verjüngten Querschnitt. Der Bogen-Radius 30 der bogenförmigen Tastflächen 26 ist wesentlich kleiner, vorzugsweise weniger als 50% kleiner als der Radius 32 des durch die Symmetrieachse 34 der Innenverzahnung 4 gehenden Meßdurchmessers. Der Meßdurchmesser ist dabei die durch die Symmetrieachse 34 gehende Strecke zwischen den Punkten der Tastflächen 26, die an den Meßrollen 14 anliegen. Der Radius 30 der Bogenform der bogenförmigen Tastflächen 26 bezieht sich auf den Punkt dieser Tastflächen, der an einer der Meßrollen 14 anliegt. Dadurch, daß der Bogenradius 30 wesentlich kleiner ist als der Meßdurchmesser-Radius 32, ist sichergestellt, daß die Tastflächen 26 nur in einem nadelförmig kleinen Punkt an den Meßrollen 14 anliegen. Der kleinste Meßdurchmesser (doppelte Strecke des Radius 32) wird dann gemessen, wenn die Meßrichtung 12 genau rechtwinkelig die Symmetrieachse 34 der Innenverzahnung 4 kreuzt. Nur in diesem Falle liegen die "Hochpunkte" 40 und 41 der Tastflächen 26 auf den Meßrollen 14.

Die Tastflächen 26 der beiden Tastelemente 10 und der Grund 44 der Meßnuten 28 sind symmetrisch zu einer theoretischen Ebene angeordnet, welche sich in Meßrichtung 12 parallel zur Symmetrieachse 34 der Verzahnung 4 durch diese Symmetrieachse 34 erstreckt.

Bei der weiteren Ausführungsform nach Fig. 4 haben die Tastelemente 10 einen im Querschnitt kreisrunden zylindrischen, axial zur Meßrichtung 12 verlaufenden Lagerbolzen 50, der drehbar in eine Bohrung 52 des Trägers 8 eingefügt ist. Dadurch können sich die Tastelemente 10 um eine mit der Meßrichtung 12 fluchtende Drehachse drehen und ihre Meßnuten 28 können sich auf die Längsrichtung 52 des Meßrollen 14 ausrichten, so daß sie mit diesen fluchten. Dadurch wird auch dann noch ein richtiges Meßergebnis erzielt, wenn das Meßgerät 6 von der Bedienungsperson nicht exakt mit der Symmetrieachse 34 der Verzahnung 4 fluchtend ausgerichtet wird.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Tastelemente 10 über ein Gewinde 60 in Meßrichtung 12 mit dem Träger 8 verstellbar, und gleichzeitig über einen Drehzapfen 50 drehbar verbunden sind. Durch die Gewinde 60 können die Tastflächen 26 der Tastelemente 10 in Meßrichtung 12 auf verschiedene Abstände vom Träger 8 eingestellt werden. Die Bolzen 50 können dadurch an einem Herausfallen aus der Bohrung 52 des Trägers 8 gehindert werden, daß er mit einer Ringnut 62 versehen ist, in welche entweder entsprechend Fig. 4 ein Dichtungsring 64, oder entsprechend Fig. 7 ein Federring 66 eingesetzt ist.

Claims (3)

1. Innenverzahnungs-Meßeinrichtung zur Messung des Abstandes von einander im wesentlichen diametral gegenüberliegenden Zähnen (2) einer Innenverzahnung (4), mit einem Meßgerät (6), das einen Träger (8), zwei Tastelemente (10), die auf voneinander abgewandten Seiten des Trägers (8) in Meßrichtung (12) miteinander fluchtend angeordnet sind und entgegen einer elastischen Kraft gegeneinander relativ zum Träger (8) in Meßrichtung (12) bewegbar sind, und eine Vorrichtung (14) zur Erzeugung eines Meßwertes enthält, dessen Größe vom jeweiligen Abstand von Tastflächen (26) der Tastelemente (10) voneinander in Meßrichtung (12) abhängig ist, die auf den voneinander abgewandten Außenseiten der Tastelemente (10) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastflächen (26) bei jedem Tastelement (10) durch zwei quer zur Meßrichtung (12) bogenförmig parallel zueinander, in Meßrichtung jedoch keilförmig aufeinander zulaufende Seitenflächen einer Meßnut (28) gebildet sind, die in Nutlängsrichtung bogenförmig und im Querschnitt radial von außen nach innen keilförmig oder trapezförmig verjüngt ist, daß in zwei einander im wesentlichen diametral gegenüberliegenden Lücken (16) zwischen je zwei benachbarten Zähnen (2) Meßrollen (14) eingelegt sind, die nicht auf dem Grund (18) der Zahnlücken (16), sondern auf den Zahnflanken (20, 21) der benachbarten Zähne (2) aufliegen, und daß die Meßnuten (28) auf die Meßrollen (14) derart aufgesetzt werden, daß die Meßrollen auf "Hochpunkten" (40, 41) der bogenförmigen Tastflächen (26) der Meßnuten (28) liegen.

2. Innenverzahnungs-Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastelemente (10) um eine in Meßrichtung (12) verlaufende Achse drehbar mit dem Träger (8) verbunden (50, 52) sind.

3. Innenverzahnungs-Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastelemente (10) relativ zum Träger (8) in Meßrichtung (12) verstellbar (60) mit dem Träger (8) verbunden sind.