DE8812569U1

DE8812569U1 - Prüfvorrichtung

Info

Publication number: DE8812569U1
Application number: DE8812569U
Authority: DE
Original assignee: Frenco Verzahnungslehren GmbH
Current assignee: Frenco Verzahnungslehren GmbH
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1988-11-17
Also published as: DE3903333C2; GB2223587A; DE3903333A1; US5016471A; GB2223587B; GB8921447D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Steckzahnräder dienen zur Steckverbindung von Bauelementen, z.B. einer mit einem Steckzahnrad versehenen Achse und einer eine entsprechende Innen^; verzahnung aufweisenden Hohlnabe, in welche die Zähne des Steckzahnrades eingesteckt werden. Damit sind die gegenseitigen Verzahnungen auf Drehmitnahme verbunden. Steckzahnräder erlauben aber nicht ein Abwälzen aneinander, wie es bei Wälzzahnrädern möglich ist.

Zahnräder müssen auf ihren korrekten Rundlauf, bzw. auf das Vorhandensein von Rundlauf fehlem geprüft werden. Dies ist bei Wälzzahnrädern in einfacher Weise dadurch möglich, daß man mit dem jeweiligen Prüfling ein in der Form, insbesondere im Rundlauf genau hergestelltes Prüf-Wälzzahnrad umlaufen läßt und sich dabei ergebende Abweichungen des Prüflings vom Rundlauf mißt. Da dies bei Steckzahnrädern aus den vorgenannten Gründen nicht durchführbar ist, hat man

sich bisher bei Sceckzahnrädern dadurch geholfen, daß eine Prüflehre in Form einer Meßkugel oder Meßrolle in eine Zahnlücke des Prüflings gebracht, durch Drehen des Prüflings nacheinander dessen Zahnlücken vermessen und dabei der jeweilige Abstand der Prüflehre von der Drehachse des Prüflinges festgest&bgr;11t wurde. Dies Jst äußerst aufwendig und zeitraubend. Das gleiche gilt für eine ähnliche Maßnahme, bei der als Prüflehre eine Anzahl von Rollen vorgesehen ist, die an einer Kette in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der der Teilung des Steckzahnrades entspricht. Die Rollen legen sich dabei nacheinander in die Zahnlücken. Der Aufwand zur Herstellung der Rollen und ihrer Verbindung mittels der Kette und ferner für die Messung der jeweiligen Abstände (siehe oben) ist ebenfalls sehr groß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, ausgehend von einer Prüfvorrichtung zur Messung des Rundlaufes von Steckzahnrädern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches eine fertigungstechnisch gegenüber dem Stand der Technik wesentlich einfacher und kostengünstiger herzustellende, sowie ferner in der Handhabung der Prüfung ebenfalls sehr einfache und wenig Personalaufwand verlangende Prüfvorrichtung zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1, zunächst in den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gesehen. Die für die Prüfung notwendigen Prüflehren sind zu einer gemeinsamen, drehbaren

Vorrichtung euf einem Kreis zusammengefaßt. Die unterschiedlich Formgebung des Prüfquerschnittes gegenüber den Zähnen des Prüflings ergibt die Möglichkeit, Träger und Prüfling in entgegengesetzten Drehrichtungen zueinander zu drehen, wobei aber im Gegensatz zu Wälzzahnrädern die je-

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Prüflings .nicht aufeinander abrollen, sondern aneinander gleiten. Die vorgenannte Drehbarkeit ermöglicht die einfache und schnelle Feststellung etwaiger Rundlauffehler wiu nachstehend noch näher erläutert ist. Hiermit ist schnell und problemlos nach Drehung des Prüflinges um eine volle Umdrehung von 360° und zugleich entsprechende Mitdrehung des Trägers der Prüfquerschnitte feststellbar, ob und wenn ja inwieweit und in welcher Richtung ein Rundlauffehler vorliegt. Dies ist besonders bei der Massenfertigung ein ganz entscheidender Vorteil. Fertigungstechnisch ist eine solche Prüfvorrichtung und dabei insbesondere in der bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 2 mit einem geringen

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für den Rundlauf von Steckzahnrädern. Die Prüfung selber verlangt sehr wenig Tätigkeit, die im übrigen von angelernten Kräften vorgenommen werden kann. Es ist lediglich der Prüfling einzusetzen, eine Umdrehung um 360° des Prüflings zu veranlassen und danach der Prüfling wieder herauszunehmen und gegen den nächsten Prüfling auszutauschen. Die Messungen des Rundlaufes und deren Auswertung kann automatisch erfolgen.

Die Merkmale des Anspruches 3 sichern zwischen den einzelnen Prüflehren der Prüfvorrichtung genügend Zwischenraum, d.h. "Luft", damit die Zahnköpfe des Prüflings nicht mit

dem Boden der zwischen den Prüflehren befindlichen Zwischenräume kollidieren.

Die Merkmale des Anspruches 4 beinhalten eine einfache Maßnahme der Erfassung der Abweichungen im Abstand zwischen der Drehachse des Prüflings und der Drehachse der Prüfvorrichtung, die ein Maß für etwaige Rundlauffehler sind.

Wolters Vcrtsils und Merkmale d?r Ff-Fi nrlung sind der nacht tehenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 bis 3: Prüfling und Prüfvorrichtung in drei verschiedenen Winkelstellungen der gegenseitigen Abwälzung,

Fig. 4: den Eingriff zwischen Prüfling

und Prüfvorrichtung gemäß Fig. 1 im demgegenüber vergrößerten Maßstab,

ic Fi". 5: den Eingriff zwisc-hen Prüfling

und Prüfvorrichtung gemäß Fig. 3 im vergrößerten Maßstab,

Fig. 6: eine sich unter Verwendung der Prüfvorrichtung nach der Erfindung srgebende Meß^urve der Wälzung des

Prüflings über einen Umlauf von 360°.

Die Zeichnungen zeigen zunächst ainen Prüfling 1 mit einer Steckverzahhung 2. Steckverzahnungen unterscheiden sich von Wälzverzahnungen dadurch, daß sie sich nicht sr..·.; &lgr; Flanken ihrer Zähne aneinander abwälzen können. Dies ist aus mehreren Gründen nicht möglich.

. &zgr;. B. wenn deren Eingriffswinkel ^ zu groß ist (im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt dieser Winkel etwa 45° D. Aus diesem oder auch aus anderen, in der Form der Zähne des Steckzähnrades liegenden Gründen kann es sich nicht mit einem Steckzähnrad gleiche Zahnform abwälzen.

Gemäß der Erfindung bestehen die Prüflehren der Prüfvorrichtung aus einem bogenförmigen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel kreisbogenförmigen Prüfquerschnitt 5, der .

"!0 von dem Kreisbogen 6 und der strichpunktierten Linie 7 begrenzt ist. Der Radius r dieses Prüfquerschnittes ist so gewählt, daß beim tiefsten Eindringen des Prüfquerschnittes in die Lücken &bgr; zwischen zwei Zähnen 2 sich die Anlagepunkte 9 des Umfanges 6 des Prüfquerschnittes an den Flanken 3 des Zahnes etwa im Mittenbereich zwichen Zahnkopf B und Zahnfuß 11 befinden.

Sämtliche Prüflehren sind auf einem Kreis angeordnet und besitzen dabei in Kreisumfangsrichtung einen Abstand bzw. Teilung, welche dem Abstand bzw. der Teilung der Zähne 2 des Prüflinges entsprechen. Die Prüfquerschnitte 5 sind dabei, wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, vom Mittelpunkt bzw. der Mittelachse 12 der jeweiligen Prüfvorrichtung 13 her radial nach außen gerichtet. In der bevorzugten und besonders einfachen Form gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht die Prüfvorrichtung 13 aus einem Rad 14 mit außen radial vorragenden Vorsprüngen 15, welche in den bereits erläuterten Prüfquerschnitt 6 auslaufen. Das Rad 14 und die Teils 15, 5 sind bevorzugt miteinander einstückig.

Der Prüfling 1 und die Prüfvorrichtung 13 sind um ihre Mittelachaen 12, 16 in den angegebenen Pfsilrichtungen drehbar.

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-B-

Änderungen des Abstandes a zwischen diesen Achsen zeigen etwaige Abweichungen im Rundlauf des Prüflinges 1 an. Hierzu ist eine der Achsen 16 oder 12 in Pfailrichtung verschiebbar, wobei durch Federdruck 18 Prüfling und Prüfvorrichtung gegeneinander gedruckt werden.

Fig. 1 zeigt die Ausgangsposition 0°, Fig. 2 eine Drehung des Prüflinges demgegenüber um 4.091° und Fig. 3 eine weitere Drehung des Prüflinges um gegenüber Fig. 1 insgesamt 8.1818°. Die jeweiligen Achsabstände a sind in mm eingetragen. In der Darstellung der Fig. 1,2 und 3 stellt Fig. 2 den übergang von der Position der Teile 1, 14 in Fig. 1 in die Position der Fig. 3 dar. Dabei greift in der Position der Fig. 1 nur ein Prüfquerschnitt 5 in die Lücke 8 zwischen zwei Zähnen des Prüflings ein (siehe auch vergrößerte Darstellung in Fig. 4), während in den Fig. 3 und 5 zwei Prüfquerschnitte 5 in die Lücken 8 zwischen Zähne 2 des Prüflinges eingreifen. In allen vorgenannten Stadien ist eine Anlage des kreisbogenförmigen Umfanges 6 der Prüfquerschnitte 5 an den Flanken 3 der Zähne 2 gegeben. Dabei liegt in der Position der Fig. 3, 5 der Anlagepunkt 9' zwischen Umfang 6 und Zahnflanken 3 etwas näher am Zahnkopf als bei der Position gemäß Fig. 1, 4. Der Prüfquerschnitt gleitet beim übergang von den einzelnen Phasen der Fig. 1 zu Fig. 2, Fig. 2 zu Fig. 3 usw. mit seinem Umfang 6 an der jeweiligen Flanke 3 des betreffenden Zahnes entlang. Es findet also kein im wesentlichen gleitfreies Abwälzen wie bei den sogenannten Wälzzahnrädern statt. Aufgrund dieses Gleitens des Umfanges 6 an den Flanken 3 ergibt sich auch in der Meßkurve die nachstehend erwähnten kleineren sinusförmigen Wellen.

Dia sich im Fall von Rundlauffehlern bei der Abwälzung um 360° des Prüflinges ergebende Änderung des Abstandes a ist in Fig. 6 dargestellt. Diese Kurve setzt sich aus einer

Reihe, von kleineren, etwa sinusförmigen Wellen zusammen, wobei der Abstand b zwischen aufeinandarfqlgenden Scheiteln dieser Sinuswelle sich daraus ergibt, daß beim Übergang von der Position der Fig 1, 4 zu der der Fig. 2, 5 und wieder zurück in die Position der Fig. 1, 3 die Prüfquerschnitte 5 mehr oder weniger tief in die Zahnlücken G eindringen. Dagegen ist der Abstand c hier ein Maß für einen vorhandenen Rundlauffehler, da er die größte Abweichung zwischen Scheiteln einer Seite dieser Kurve beinhaltet. Das flaß c kann dann ausgewertet werden, z.B. elektronisch, um diesen Fehler ausgleichende .Bearbeitungen am Prüfling vorzunehmen. Für die Feststellung eines Rundlauffehlers sind vor allem Abweichungen des Achsenabstandes a in den Positionen wesentlich, die in Fig. 1 und Fig. 4 dargestellt sind.

Zwischen den Vorsprüngen 15 mit Prüfquerschnitt 5 ist genügend Raum, bzw. "Luft" 19 vorhanden, daß die Köpfe der Zähne 2 nicht mit den Flanken der Vorsprünge 15 und dem dazwischen befindlichen Bedenteil 20 kollidieren können.

Alle dargestellten Merkmale und ihre Kombination miteinander sind erfindungswesentlich.

Ansprüche -

Claims

BERNHARD RICHTER -^:·' ·^:' ^: ·^:\.^: &kgr;&ogr;&ogr;nornberq _m,den

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PATENTANWALT joamSt-Numra^sovi

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zufitL Vertreter beim Europ. Patentamt ° &tgr;**, otam r*i i

European Patent Attorney

Firma FRENCO VERZAHNUNGSLEHREN GMBH 03.10.1988

Jakob-Baier-StraBe 3, 8503 Altdorf ^R~^gl

Schutzansprüche:

1. Prüfvorrichtung zur Prüfung des Rundlaufes von Steckzahnrädern mit einer Form der Zähne, die ein Abwälzen auf einem Gegenzahnrad mit gleich geformten Zähnen verbietet, wobei die Prüfvorrichtung mehrere, in die Zahn-.lücken zwischen zwei Zähnen des Prüflings einbringbare Prüflehren aufweist und der zum Eingriff in die Zahnlücken des Prüflings bestimmte Prüfquerschnitt bogenförmig.» insbesondere kreisbogenförmig ist, wobei der Radius des Prüfquerschnittes der Prüflehren in Bezug auf Ausbildung und Form der Zähne des Prüflings so gewählt ist, daß dar Prüfquerschnitt an den Flanken der Zähne des Prüflings zwischen Zahnkopf und Zahnfuß anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Prüflehren bildenden Prüfquerschnitten (5) auf einem Kreis angeordnet ist und dabei in Umfangsrichtung eine der Teilung der Zähne (2) des Prüflings (1] entsprechende Teilung zueinander aufweisen, daß von diesem Kreis her die Prüfquerschnitte in Radialrichtung nach außen vorstehen, wobei ein gemeinsamer, um die Mittelachse (12) des Kreises drehbarer Träger (14) für alle Prüflehren (5) vorgesehen ist und daß der Träger sowie der Prüfling in einerander entgegengesetzten Drehrichtungen drehbar sind, wobei während dieses Drehens die Anlageflächen oder -stellen des Prüfquerschnittes und der Zahnflanken aneinander gleiten.
2. Prüfvorrichtung-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Träger (14) und Prüflehren (5) miteinander einstükkig als Rad ausgebildet sind.
3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfquerschnitte (5) von Vorsprüngen (15) des Trägers gehalten sind, wobei sich die ";jrsprünge (15) ebenfalls am Träger radial nach außen erstrecken, und daß sich zwischen den Vorsprüngen (15) Zwischenräume (19) befinden, d?-3 einen Eingriff der Zahnköpfe des Prüflinges ermöglichen *
4. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Andruckvorrichtung (18), um Prüfling (1) mit Achse (16) und Prüfvorrichtung (13) mit Achse (12) federnd gegeneinander zu drücken und durch eine Meßvorrichtung zur Messung des Abstandes (a) zwischen diesen beiden Achsen (12, 16).