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Zahnradmeßgerät Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Prüfen von Zahnrädern
und Verzahnungswerkzeugen, wie Walzfräsern, Schneidrädern u. dgl. Als Maßstab für
die Bestimmung der Verzahnungs-und anderer Fehler, wie Exzentrizität des Teilkreises,
wird die Achsabstandsänderung der Zahnräder benutzt.
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Ausschlaggebend für den Wert solcher Abrollprüfgeräte ist die Feinfühligkeit
der Messung, denn die Zahnradtechnik verlangt bei dem jetzigen Stand der Entwicklung
die Messung und Registrierung von tausendstel Millimeter.
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Bei den bisher bekannten Meßgeräten ähnlicher Art ist das eine der
zu kontrollierenden Räder auf einem Schlitten befestigt, der durch Federn gegen
das andere, auf fester Grundlage ruhende Zahnrad gedrückt wird und der auf einer
Gleit- oder Kugelführung unter Überwindung des Federdruckes mit seinem ganzen Gewicht
geradlinig verschoben werden muß.
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Der Druck, der auf diese Weise beim Abrollen der Zahnräder durch feinste
Unebenheiten, Flankenfehler usw. zu überwinden ist, ist infolge des verhältnismäßig
großen Beharrungsvermögens der Massen, verstärkt durch den Federdruck, oft zu stark,
als daß die für die Feinregistrierung erforderliche Feinfühligkeit erreichbar wäre.
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Durch das in der vorliegenden Erfindung verkörperte Pendelsystem wird
die Frage der zu bewegenden Massen und des Federdruckes auf eine andere Grundlage
gestellt, indem die Hebelwirkung eines pendelnden Tisches zur Erreichung der erforderlichen
Feinfühligkeit ausgenutzt wird.
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Bei dem neuen Meßgerät gemäß der Erfindung wird das bewegliche Rad
auf dem äußeren Rand eines runden Tisches mit verhältnismäßig großem Radius drehbar
befestigt. Der runde Tisch ist in der Mitte mit einem langen Fuß ausgebildet, der
oben dicht unter der Tischplatte und unten an seinem anderen Ende in verhältnismäßig
kleinen Kugellagern ruht und durch auswechselbare Gewichte, die an einem um den
Fuß gewickelten Seil hängen, in Drehbewegung versetzt wird.
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Dadurch ist nicht die gesamte Masse des Tisches unter zusätzlicher
Berücksichtigung des Federdruckes zu verschieben, Sondern es ist nur der geringe
Widerstand zu überwinden, der sich aus der rotierend pendelnden Tischplatte ergibt,
indem für die Drehung des Tisches nur ein Bruchteil der Kraft aufzuwenden ist, weil
das bewegliche Zahnrad am Rand des Tisches, also am äußeren Ende des Hebels befestigt
ist, mit dessen Hilfe der Tisch durch die Unebenheiten usw. der Zahnflanken beim
Abrollen der beiden Räder in Drehung versetzt werden muß.
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Die Schreibfederhebel werden durch einen gemeinsamen Fühlstift so
gegenläufig bewegt, daß sich die beiden Schreibfedern voneinander entfernen, wenn
der Achsabstand der zu prüfenden Zahnräder größer wird, bzw. sich nähern, wenn er
kleiner wird.
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Läßt man zwei genau kreisrunde Stahl-
Scheiben aufeinander
abrollen, dann verändern die beiden Schreibstifte ihre Stellung nicht, und es entstehen
zwei zueinander und zur Schreibtischdrehachse genau konzentrische Kreislinien auf
dem Papier.
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Werden aber zwei Zahnräder mit fehlerhaften, z. B. exzentrischen Teilkreisen
zum Messen aufgesteckt und gedreht, dann schreiben die Federn zwei zueinander exzentrisch
verlaufende Kreislinien, die in ihrer Lage zueinander die Exzentrizität der Teilkreise
der zu messenden Räder in vergrößertem Maßstab darstellen. Jede der Kreislinien
kann entweder einen sauberen, glatten Kreis darstellen; dann sind die Zahnräder
zwar exzentrisch, aber ihre Zahnflanken und die Teilung von Zahn zu Zahn ist gut.
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Die Kreislinien können aber auch unrund, buckelig und zitterig aussehen;
dann zeigen sie, daß die Zahnflanken nicht genau evolventisch sind oder die Teilung
von Zahn zu Zahn nicht gleichmäßig ist.
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Da jede Schreibfeder für sich die Exzentrizität zum Schreibtischmittelpunkt
aufschreibt, so ergibt der Abstand beider Kreislinien voneinander die Räderexzentrizität
in einem zweimal so großen Maßstab wie das Hebelübersetzungsverhältnis der Schreibfedern
beträgt. Ist dieses z. B. _ : ioo, so wird die wirkliche Exzentrizität der Räderteilkreise
in zweihundertfacher Vergrößerung aufgezeichnet.
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In den Zeichnungen ist das neue Meßgerät dargestellt.
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Abb. i gibt ein Schaubild der Gesamtansicht des Meßgerätes; Abb. 2
zeigt einen senkrechten Querschnitt durch das Meßgerät; Abb. 3 zeigt eine Ansicht
von oben auf das Meßgerät; Abb. 4 zeigt die Hebelanordnung des Doppelschreibgerätes
in Pfeilrichtung A (Abb. 5) bei abgenommenem Deckel; Abb. 5 zeigt einen Schnitt
C-D (Abb. 4) durch das Doppelschreibgerät.
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Das Meßgerät besteht aus einem hohlen Ständer i, der oben eine Tischplatte
2 bildet. Nahe am Rand dieser Tischplatte z ist eine senkrechte Lagerbüchse 3 aufgeschraubt,
in der die verschiedenen Aufnahmevorrichtungen zur drehbaren Befestigung des im
Raum feststehenden einen Prüfrades 4 dienen.
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In der Mitte der Tischplatte und des Ständers sind Kugellager 5 und
6 eingelassen, in denen der Pendeltisch 7 ruht. Dieser Pendeltisch 7 besteht aus
einer Tischplatte mit einem langen Fuß 6°, der oben und unten in den genannten Kugellagern
5 und 6 ruht. Um diesen Fuß ist ein Seil 8 geschlungen, das über eine Rolle g geführt
ist und an seinem freien Ende auswechselbare Gewichte =o trägt, die das Bestreben
haben, den Pendeltisch 7 dauernd in einer Richtung zu drehen. Auf dem Pendeltisch
7 ist das Lager für das zweite Prüfrad ii angebracht. Dieses Lager ist je nach der
Form des zu prüfenden Zahnrades verschieden und auswechselbar. In jedem Falle jedoch
enthält es eine Riemenrolle 12, über die ein Riemen 13 über eine Spannrolle i4a
zu der Riemenrolle 14 unter dem Schreibtisch 15 des Doppelschreibgerätes 16 läuft.
Ein Gewicht 16,1 sorgt für die nötige Reibung zwischen dem Prüfrad ix und der Riemenrolle
12. Die Rollen i2 und 14 haben genau gleichen Durchmesser, so daß sich der Schreibtisch
15 einmal dreht, wenn sich das Prüfrad ii auch einmal gedreht hat. In besonderen
Fällen kann dieses Verhältnis auch ein anderes sein. Ein Handgriff 17 dient zum
Ausheben oder Wiederineingriffbringen der Prüfräder. Ein Anschlag 18 hält den Pendeltisch
während des Aufspannens der Prüfräder fest.
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Auf der Tischplatte 2 des Ständers i ist eine Ringnut ig eingedreht,
mit deren Hilfe der Anschlag 18 sowie ein zweiter Anschlag 2o für die Meßuhr 21
und das Doppelschreibgerät 16 an jeder beliebigen Stelle festgeschraubt werden können.
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Das Doppelschreibgerät 16 sitzt auf dem Pendeltisch 7. Es besteht
aus dem Schreibhebelgehäuse 23 mit einem abnehmbaren Deckel 24 und dem drehbaren
Schreibtisch 15.
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Die Stellschraube 25 des Anschlages 2o drückt gegen eine Meßuhr 21,
die ebenfalls an dem Doppelschreibgerät 16 befestigt ist. Die Stellschraube 26 des
Anschlages 2o drückt gegen den Fühlstift 27 des Doppelschreibgerätes 16. Dieser
dreht die Welle 28, auf der zwei lange Hebel 2g . und 3o gegen zwei kurze Hebelarme
31 und 32 drücken. Diese setzen die Schreibfedern 33 und 34 in zwangsläufige und
gegenläufige Bewegung.
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Auf dem Hebelgehäuse 23 ist ein zweiarmiger Hebel 35 gelagert, dessen
langer Hebelarm einen unter die beiden Schreibfederhebel 33 und 34 greifenden Arm
trägt, Der kurze Hebelarm wird durch einen kleinen Exzenter 36 gedrückt oder losgelassen
und dadurch die Schreibfedern 33 und 34 vom Papier abgehoben oder herabgelassen.
Die Schreibfedern können auf eine bestimmte, immer gleichbleibende Entfernung vom
Schreibpapier eingestellt werden, so daß nur das kleine Stiftchen 37 (Abb. 5) mit
seinem geringen Gewicht auf dem Papier ruht und die Tinte überträgt.