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Vorrichtung zum Messen des Abstandes zweier Zahnflanken Es sind verschiedene
Arten von Geräten zum Vergleich und zur Messung von Zahnteilungen eines Zahnrades
oder einer Zahnstange bekannt. Eine beruht auf der Messung der Teilung von der Mitte
der einen Zahnlücke oder des Zahnes bis zur Mitte der nächsten Zahnlücke oder des
nächsten Zahnes. Hierbei werden je vier Zahnflanken benutzt. Eine Abänderung dieses
Meßv erfahrens beruht darauf, von der Mitte einer Zahnlücke in der Richtung eines
Teilkreises bis zur Flanke eines benachbarten Zahnes zu messen. Zu diesem Zweck
wird ein Meßgerät mit zwei an die Zahnflanken anzulegenden, gegeneinander beweglichen
Fühlorganen verwendet, deren Abstand durch eine Anzeigevorrichtung angegeben ist.
Beide Fühlorgane sind kugelig ausgebildet.
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Beide Meßarten haben den Nachteil, daß infolge gleichzeitiger Angabe
der Fehler von drei oder vier Zahnseiten ein Schluß auf den guten Lauf des Getriebes
nicht möglich ist. Ein drittes Meßverfahren beruht auf der Messung der Teilung,
die den Abstand zweier aufeinanderfolgender Zahnflanken derselben Zahnseite in Richtung
der Zahnprof lentwicklungsabene darstellt.
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Bei einer Vorrichtung, die auf dieser dritten Meßart beruht und sich
in bekannter Weise zweier Fühlorgane bedient, von denen das eine verstellbar und
feststellbar ist und das andere über ein Hebelwerk auf eine Anzeigevorrichtung wirkt,
ist nur ,das verstellbare und feststellbare Fühlorgan mit einer ebenen Fühlfläche
für die eine Zahnflanke ausgerüstet, das zweite Fühlorgan für die andere Zahnflanke
dagegen mit einer kugelig oder zylindrisch gewölbten Fläche versehen, wobei die
Achse der zylindrischen Wölbung parallel zu einer Flankenlinie liegt. Bei diesem
Gerät wird der Abstand zweier aufeinanderfolgender Evolventenzahnflanken derselben
Zahnseite in Richtung der Eingriffslinie, also auf einer beliebig gelegenen Tangente
an den Grundkreis, gemessen. Da alle Evolventen eines Grundkreises zueinander parallel
verlaufen, ergibt sich bei richtigem Zahnprofil stets der gleiche Teilungswert,
gleichgültig an welcher Stelle die Messung erfolgt.
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Um diesem Gerät während der Messung eine gute Führung auf dem Zahnrad
zu geben, ist der Schlitten, an dem sich die ebene Fläche befindet, die beim Messen
tangential an der Zahnflanke anliegt, mit einem Gegenhalter versehen. Gemäß der
Erfindung sind nun zwei einstellbare Anschläge vorgesehen, die die Bewegung des
Gegenhalters begrenzen, so daß hierdurch die Meßlagen jeweils festgehalten werden
können. Eine Feder dient dazu, den Gegenhalter aus der durch den einen Anschlag
bestimmten Meßlage in die durch den anderen Anschlag gegebene Meßlage zurückzuführen.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar in Seitenansicht, teilweise im Schnitt.
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Die Linie T ist eine beliebige Tangente an den Grundkreis IL des Zahnrades
Z. In Richtung
dieser Tangente soll der Abstand A, B
der
beiden Zahnflanken C, D gemessen werden. Auf einer Grundplatte i ist ein verschiebbarer
Schlitten 2 angeordnet, der nach erfolgter Einstellung entsprechend der zu messenden
Teilung auf der Grundplatte festgeschraubt wird. An dem Schlitten befindet sich
eine ebene Fläche 3, die beim Messen tangential an einer Zahnflanke anliegt. An
einem Hebel s ist ein gewölbtes Fühlorgan4 befestigt, das die nächstfolgende Zahnflanke
berührt. Die Bewegungen des Hebels 5 werden durch einen weiteren Hebel 6 und einen
Zahnstangentrieb 7, ä auf einen Zeiger 9 übertragen. Eine Feder io hält das Hebelwerk
unter Spannung und verhindert das Auftreten von Spiel.
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Da bei Evolventenverzahnungen für jede beliebige Tangente an den Grundkreis
K die Teilung A, B gleich bleibt, ist es also gleichgüttig, an welchen Punkt
des Zahnprofils C die Meßfläche 3 gelegt wird, wenn nur der Berührungspunkt B des
Fühlor:gans 4 sich nicht innerhalb des Grundkreises K befindet. Denkt man sich von
dem Berührungspunkt B des Fühlorgans 4 eine Senkrechte auf die Meßfläche 3 gezogen,
so ist A der gemeinsame Schnittpunkt. Sobald also Punkt A der Meßfläche das Zahnprofil
berührt und die Senkrechte A, B mit der Tangente T zusammenfällt,
erfährt das Fühlorgan 4 die größte Ablenkung und mißt die Teilung in Richtung .der
Tangente T als kürzeste Entfernung zweier Profilpunkte. Man führt zur Ermittelung
der richtigen Meßstellung mit dem Gerät beim Messen eine leichte Schwenkung aus,
so daß das Fühlorgan d. die in. Abb. i strichpunktiert angedeuteten Stellungen einnimmt,
und erhält durch den größten Zeigerausschlag zwischen diesen beiden Stellungen den
richtigen Teilungswert für Punkt A des Profils C. Wenn hingegen das Fühlorgan 4
das Zahnprofil D mit einer hohlen Fläche berühren würde, deren Krümmung schwächer
wäre als diejenige des Zahnprofils, so ergäbe der kleinste Zeigerausschlag die Teilung
in Richtung der Grundkreistangente.
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Um dem Gerät während der Messung eine gute Führung auf dem Zahnrad
zu geben, ist der Schlitten 2 mit einem Gegenhalter i i versehen, der mittels einer
Spindel 12 verstellt werden kann. Von besonderem Wert ist die Bestimmung der Teilung
in Richtung der Eingriffslinie an denjenigen Profilstellen, bei denen der Eingriff
des Gegenrades beginnt oder endigt. Um diese beiden Meßlagen jeweils festzuhalten,
trägt die Spindel 12 eine Hülse 13, die durch einen Sperrhebel 14 mit dem Gegenhalter
i i verbunden ist. Bei der in der Elbbildung dargestellten Lage des Sperrhebels
wird das Gerät für die Teilungsmessung am Zahnkopf von Profil C eingestellt. Wird
nun der Sperrhebel14 niedergedrückt, so verschiebt sich der Gegenhalter i i, bis
die Hülse 13 gegen eine Stellschraube 15 stößt, die für die Messung am Zahnfuß von
Profil D eingestellt ist. Beim Abheben des Geräts vom Zahnrad Z drückt eine Feder
16 die Hülse 13 zurück, bis der mit einer Feder 17 versehene Sperrhebel 14 einschnappt,
womit die Meßlage für den Zahnkopf wiederhergestellt ist. Die Messung geschieht
durch Vergleich entweder der ermittelten Teilungswerte untereinander oder der Einstellung
des Gerätes mit einer Lehre, deren Längenmaß bekannt ist.