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Vorrichtung zum Feststellen von Winkelgeschwindigkeitsfehlern bei
zusanunenarbeitenden Zahnrädern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen
von Winkelgeschwindigkeitsfehlern bei zusammenarbeitenden Zahnrädern mittels eines
Getriebes gleichen Übersetzungsverhältnisses wie bei den zu prüfenden Rädern.
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Der Erfindungsgegenstand unterscheidet sich gegenüber den bekannten
Prüfgeräten in verschiedener Hinsicht fortschrittlich vor allem dadurch, daß stets
ein vollkommen einwandfreies, und zwar direktes (lineares) Messen und ebenso direktes
Ablesen der Winkelgeschwindigkeitsfehler möglich ist. Einer der weiteren Vorteile
besteht darin, daß die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung ohne etwaiges Auswechseln
von Hilfsteilen auf einfache Weise entsprechend den Übersetzungsverhältnissen der
zu prüfenden Räder eingestellt, d. h. in Arbeitsbereitschaft gebracht werden kann.
Mit der Vorrichtung ist die Prüfung der Zahnräder, so wie sie später in einem Getriebe
einzubauen sind, auf einfachste Weise möglich.
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Die fortschrittliche Wirkung wird im wesentlichen dadurch erzielt,
daß das die zu prüfenden Räder überbrückende Getriebe eine zwischen zwei entgegengesetzt
geneigten Kegeln eingeschaltete Meßrolle (Wälzkörper) enthält, die bei fehlerhaftem
Zusammenarbeiten der Prüflingsräder Achsverlagerungen erleidet, die auf das Anzeigegerät
übertragen werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht z. B. darin, daß die beiden Kegel ortsfest drehbar gelagert sind und der
eine Kegel das eine Prüflingsrad trägt, während die das zweite Prüflingsrad tragende
Drehachse um die Achse des Gegenkegels schwenkbar gelagert ist.
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Die geschilderten und auch noch andere Merkmale der Vorrichtung sind
in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung erläutert.
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Die Zeichnung läßt eine beispielsweise Ausführungsform der Prüfvorrichtung
erkennen. Abb. r und z zeigen die hauptsächlichsten Teile der -Vorrichtung in einem
senkrechten Schnitt und in einer ° Dräufsicht. Abb. r ist ein Schnitt etwa nach
Linie 1-I (Abb. 2). In der mit Abb. z gezeigten Draufsicht sind der Deutlichkeit
halber einige nebensächlichere Teile, insbesondere Deckelteile, fortgelassen.
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Abb. 3 zeigt die Vorrichtung im Aufriß, in der in. Abb. 2 angegebenen
Pfeilrichtung III gesehen.
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Abb. q. ist eine zu Abb..3 gehörige Seitenansicht, in der Pfeilrichtung
IV (Abb. 3) gesehen. Einige Teile sind der Deutlichkeit halber geschnitten, und
ein Teil- der Außenwandung der Vorrichtung ist weggebrochen.
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Abb. 5 zeigt das als Fühlorgan verwendete Meßrad mit seiner Lagerung,
von oben gesehen.
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Abb.6 ist eine Ansicht des Meßrades in Pfeilrichtung VI (Abb. 5 und
q.).
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Die Abb. 7 und 8 zeigen Einzelheiten, und zwar die Anzeigevorrichtung,
insbesondere auch die Anzeigevorrichtung, bei der eine
Lichtquelle
und ein Spiegel zur Anwendung kommen.
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Die zu prüfenden Räder sind mit R1 und R2 bezeichnet. Das Rad R, wird
auf eine ortsfest gelagerte Drehachse i aufgesetzt. Zu diesem Zweck wird das freie
Ende dieser Achse kegelig ausgebildet, und es kann noch eine Hilfsbuchse zum Festklemmen
des Rades verwendet werden. Das Rad. R2 wird in gleicher Weise aufgesetzt auf eine
Drehachse 2, welche in einem Teil 4 gelagert -ist, der um eine Achse 3 geschwenkt
werden kann und sich mit Bolzen 5 in einer Kreisnute 6 des festen Gehäuses 7 führt.
Die Bolzen bilden gleichzeitig Klemmschrauben, um den Teil 4 in den eingestellten
Schwenklagen zu sichern. Zum Antrieb der Räder während des Prüfens wird ein regelbarer
Motor 8, z. B. ein Grammophonmotor, benutzt, der in der Nähe der Drehachse 2 am
Teil 4 befestigt ist und die Schwenkbewegungen. um die Achse 3 mitmacht. Er treibt
mit einer Reibrolle 9 auf ein Reibrad io eines Reibradübersetzungsgetriebes. Dieses
Übersetzungsgetriebe besitzt auf der Drehachse :2 zwei Reibräder i i und 12 und
auf einem um die Achse 3 drehbaren Körper. entsprechende Gegenräder 13 und 14. Dabei
sollen je nach dem Übersetzungsverhältnis der zu prüfenden Räder zwei Hauptstufen
der Übersetzung, z. B. für den Bereich der Verhältnisse 2 : i bis 4 : i und den
Bereich der Verhältnisse i : i bis 2:1, benutzbar sein. Wenn die Reibräder i2 und
14 in Benutzung sind und gegeneinander anliegen, besteht zwischen den Reibrädern
i i und 13 ein geringes Spiel, so daß diese Räder am Übertrieb nicht beteiligt sind.
Wird das Reibrad 12, welches axial verstellbar vorgesehen ist, in die in Abb. i
punktiert angedeutete Lage gebracht, so steht es mit dem Rad 14 nicht mehr in Eingriff,
und der übertrieb erfolgt somit mit Hilfe der nun miteinander in Eingriff befindlichen
Reiträder i i und 13. Dieser Eingriff ist möglich durch die Wirkung einer Feder
22 zwischen den Achsen 2 und 3. Das Rad 12 sitzt auf einem besonderen Zapfen, der
eine Mutter 23 trägt. Bei angezogener Mutter 2,3 wird das Rad in Triebstellung
gehalten, bei, gelöster Mutter 23 dagegen -ist es ausgescllä.ltet. Auf der Achse
z sitzt ein Kegel 17 von verhältnismäßig geringer Konizität, und diesem Kegel
gegenüber ist. der Kegel 18 in festem Zusammenhang mit den Rädern 13 und 14.. Der
Kegel 17 dreht sich mit dem vom- Prüflingszad R2 angetriebenen Prüflingsrad R1,
und der Gegenkegel z8 erhält seinen Antrieb über das erwähnte Reibradgetriebe.
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Durch die beschriebene Anordnung des Motors 8 werden die auf den Achsen
2 und 3 befindlichen großen Massen gleichförmig angetrieben, während die kleine
Masse des zu prüfenden Rades R1 die ungleichförmige Bewegung, veranlaßt durch Unstimmigkeiten
in der zu prüfenden Verzahnung, allein eihält. Für die Achse :2 und den Kegel 18,
der sich auf . Achse 3 dreht, ist in jedem Fall eine gleichförmige Drehbewegung
gesichert.
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Die Achse 3 ist mit ihrem unteren Ende auf einer Kugel i9 gelagert
und besitzt oben im Gehäuseteil.? etwas Spiel, so daß sie sich um ganz geringe Beträge
schräg stellen kann zwecks genauer Einstellung des Kegels i8 gegenüber dem Kegel
17. Zwischen den Kegeln greift an beide Mantelflächen gleichzeitig die Meßrolle
2o an, und durch eine Feder 21 wird der obere Teil der Achse 3 mit dem Kegel in
Richtung gegen die Achse i gezogen. Die Kegel sind in ihren Durchmessern und in
ihrer Höhe sowohl als auch in ihrer Könizität so gewählt, daß die Verstellung des
Meßrades in der Längsrichtung der Kegel jeweils dem theoretischen Übersetzungsverhältnis
der zu prüfenden Räder entspricht.
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Zur Einstellung des jeweiligen Achsabstan.des der zu prüfenden Räder
wird ein aus einem oder mehreren Stücken bestehendes Endmaß M verwendet, welches
zwischen Bolzen 24 und 24' zu liegen. kommt, von denen der eine auf dem festen Gehäuseteil
? sitzt, während der andere auf dem :beweglichen Teil 4 vorgesehen ist.
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Das Meßrad (Meßrolle) ist entsprechend seiner notwendigen Schrägverstellung
einerseits und -anderseits zur Erzielung einer vergrößernden Anzeige der auftretenden
Schwankungen in besonderer Weise gelagert. Es dreht sich in Spitzenlagern eines
gegabelten Winkelhebels 25, welcher um eine Achse 26 auf einem Stützarm 27 gelagert-
ist. Der Stützarm 27 ruht in Spitzenlagern 28 an einem Schieber 29 schwenkbar, und
der Schieber 29 ist waagerecht verschiebbar in Führungsteilen 3o eines senkrecht
in Führungen 31 bewegbaren Schiebers 32 gehalten, und gleichzeitig sind zusammen
mit den Führungen 31 für den genl<fecht bewegbaren Schieber 32 noch Führungsleisten
33 vorgesehen, die entsprechend der Konizität der Kegel 17 und 18 schräg verlaufen
und dem Schieber 29 entsprechende Führung geben für eine Einstellung des Stützarmes
27 mit der Meßrolle 2o entlang der schrägen Mantellinie der Kegel 17 und 18. Zur
senkrechten Einstellung des Schiebers 32 dient eine durch Handrad 36 zu drehende
Schraubenspindel 35, welche in dem einen ortsfesten Führungsteil 31 drehbar, jedoch
unverschiebbar gelagert ist und durch den mit gleichem Gewinde versehenen Ansatz
37 des Schiebers 32 führt.
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Der auf dem Stützarm 27 gelagerte Winkelhebel 25, welcher die Meßrolle
2o trägt, greift
an den kurzen Arm eines ebenfalls auf dem Stützarm
27 gelagerten Winkelhebels 4o, der sich mit einem Gleitzapfen 41 seines längeren
Armes an den kurzen Arm 42 eines bei 43 auf dem Schieber 32 gelagerten Winkelhebels
anlegt. Der längere Arm 44 dieses Winkelhebels ist der sog. Schreibarm, welcher
auf die Schreibtrommel 45 reicht, die. in Lagerarmen 46 des Schiebers 32 drehbar
gehalten ist.
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Der längere Arm des Winkelhebels 40 ist so bemessen, daß sein Gleitzapfen
41 bei seinen Lagenänderungen parallel zur Meßradverstellrichtung in bezug auf den
Drehpunkt 43 stets die gleichen Abstände beibehält, die das Meßrad 2o in bezug auf
die Drehachse i des Prüflingsrades R1 nacheinander einnimmt. Diese Übereinstimmung
der Abstände (Meßradachse: Drehachse i, und Gleitzapfen 41: Schreibhebelachse 43)
ist in Abb.2 durch zwei eingezeichnete parallele Schräglinien angedeutet.
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Für die gemäß dem Übersetzungsverhältnis der Prüflingsräder erforderliche
Einstellung des Meßrades in seine verschiedenen Höhenlagen kann eine Platte 56 mit
Strichteilung neben dein Schieber 32 vorgesehen werden, über der sich eine Zeigermarke
57 mit dem Schieber bewegt. Bei den einzelnen Teilungsstrichen sind die jeweiligen
Übersetzungsverhältnisse, beispielsweise von i : i -bis 4:r, angegeben.
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An Stelle der Schraubenspindel 33 und des Handrades 36 kann eine selbsttätig
wirkende Einstellvorrichtung verwendet werden. Hierbei würde die Zeigermarke 57
eine Kontakteinrichtung beeinflussen, derart, daß bei vorgenommener Wahleinstellung
an der Strichteilung die entsprechende Verstellung des Meßrades selbsttätig durchgeführt
wird, z. B. mit Hilfe eines Druckmittels bzw. einer vom Druckmittel betätigten Sondereinrichtung.
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Der Antrieb der Trommel 45 kann in beliebiger Weise, z. B. von der
einen Seite her, mit Hilfe eines Winkelräderpaares 47 und eines auf der Achse r
sitzenden Rades sowie anschließender weiterer Übertragungsmittel angetrieben werden.
Auf der Trommel wird in üblicher Weise ein Papierstreifen 48 geführt und im Schreibbereich
gespannt gehalten.
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Eine andersartige Anzeige der Schwankungen des Meßrades läßt sich
durch Anwendung einer Lichtquelle 52 erzielen, die auf einen in der Hebelanordnung
des Anzeigegerätes angebrachten Spiegel 53 strahlt, welcher entsprechend
den Schwankungen sich verdreht und einen Reflexstrahl auf eine Fläche 54 treffen
läßt. Zweckmäßig wird man Strichmarken 54' für einen gewissen Ausschlag des Strahles
anbringen, um an Hand derselben die sich beim Zusammenlauf der Prüflingsräder zeigenden
Fehlergrößen beurteilen zu können. Die Strahlfläche 54 (z. B. Mattscheibe) sitzt
auf einem Segmentkörper, der die Spiegelschwenkachse zum Mittelpunkt hat. Dieser
Segsnentkörper ruht auf Stützen 55 am Schieber 29 und macht die Schrägverstellung
des Schiebers 29 mit.