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Meßgerät zur Bestimmung der Zahnweite und der Zahnteilung von Kegelrädern
Nach
dem Patent 745 952 enthält ein zur Bestimmung der Zahnweite und der Zahnteilung
von Kegelrädern mit Evolventen- oder evolventenähnlicher Verzahnung dienendes Meßgerät
zwei um eine Achse schwenkbare, flach ausgebildete Meßschenkel, deren einander zugekehrt
bzw. abgekehrt (gleichgerichtet) liegende Breitseiten als Meßebene (llienen, wobei
die Schnittlinie dieser bzw. jener beiden Meßebenen parallel zu der Schwenkachse
liegt, und eine den beiden Meßschenkeln zugeordnete Winkelmeß-Vorrichtung. Bei diesem
Meßgerät hat es sich gezeigt, daß es schwierig ist, mit ihm an Kegelrädern mit kleiner
Zahnbreite die Zahnweite und die Zahnteilung genau zu bestimmen. Hierbei handelt
es sich um solche Kegelräder, deren Radhreite kleiner als ein Fünftel der Distanz
ist, wobei mit Distanz die lotrechte Entfernung von der Spitze des Teilkegeis auf
die Manteilinie des Ergänzungskegels bezeichnet wird.
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Um mit Meßgeräten der eingangs beschriebenen Art auch bei Kegelrädern
mit kleiner Randbreite die genannten Messungen durchführen zu können, wilrd nach
der Erfindung das Meßgerät so ausgeführt, daß mindestens die eine der beiden Meßebenen
durch einen ungefähr senkrecht auf dem Meßschenkel stehenden, vorzugsweise stiftförmigen
Meßkörper gebildet ist, dessen Mebrichtung ungefähr senkrecht auf der vorher genannten
Meßebene steht. DieMeßebene des Meßkörpers kann durch eine ebene Fläche gebildet
oder durch eine Schneidenkante bestimmt sein; oder aber ist die Oberfläche des Meßkörpers
gewölbt und gehört sie der Oberfläche eines Zylinders an, so wird die Meßebene durch
eine gerade Mantellinie bestimmt. Der Meßkörper selbst ist
verschiebbar
auf dem Meßschenkel anzuordnen, damit sich das Meßgerät bei verschieden großen Distanzen
verwenden läßt.
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Ein sehr einfaches Gerät ergibt sich, wenn die eine der beiden Meßebenen
durch einen festen, senkrecht auf dem Meßschenkel stehenden Meßkörper gebildet ist.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, als beweglichen Meßkörper einen Fühltaster
zu verwenden.
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Da es bei Kegelrädern mit kleiner RadSbreite empfehlenswert ist,
die Messung von dem Ergänzungskegel aus vorzunehmen, so ist für solche Kegelräder
die Distanz bei der Herstellung des Rohlinlgs mit einer solchen hohen Genauigkeit
herzustellen, daß die Distanz bei der Messung als fehlerfrei angenommen werden kann.
Für diesen Zweck ist es vorteilhaft, wenn jeder der beiden Meßschenkel einen in
Richtung des Schenkels verstellbaren Anschlag trägt. Ist die eine der beiden Meßebene
durch einen festen Meßkörper gebildet, der eine ebene Meßfläche hat, so kann auf
den dem anderen Schenkel zugeordneten verstellbaren Anschlag verzichtet werden.
Um die verstellbaren Anschläge auf den Wert der Distanz genau einstellen zu können,
ist es zweckmäßig, den Schwenkbolzen der beiden Meßschenkel so auszuführen, daß
er aus seiner Lagerung herausragt und als Meßanschlag dient.
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Zur Bestimmung der Zahnteilung ist es vorteilhaft, die Meßkörper
so auszubilden, daß die Eingriffs teilung an den linken und an den rechten Zahnflanken
mit ein und derselben Winkeleinstellung der Meßschenkel durch Umschlagen des Meßgerätes
gemessen werden kann.
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Das Meßgerät kann mit den Meßkörpern so ausgebildet sein, daß m;it
ihm nur die Zahnweite oder die Zahnteilung oder aber sowohl die Zahnweite als auch
dfe Zahnteilung gemessen werden können.
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Drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in
den Abb. I bis 7 der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. I die eine Ausführungsform
des Meßgerätes in Draufsicht, Abh. 2 und 3 die auf den Meßschenkeln nach Abb. I
sitzenden Meßkörper in Seitenansicht, Abb. 4 und 5 die zweite und dritte Ausffth'rungsform
des Meßgerätes in Draufsicht, Abb. 6 die Meßkörper des in Abb. 5 dargestellten Meßgerätes
in Seitenansicht und teilweise im Querschnitt und Abb. 7 die Seitenansicht des linken
Meßschenkels des Meßgerätes nach Abb. 5.
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Bei dem in Abb. I dargestellten Meßgerät sind mit I und 2 zwei um
eine Achse A-A (wie aus Abb. 7 ersichtlich) schwenkbare Schenkel tbezeicihnet. Auf
dem linken Schenkel ist eine in Richtung dieses Schenkels verschiebbare Meßuhr 3
angeordnet, die auf ihm mittels einer Klemmschraube 4 festgeklemmt werden kann.
Der als Meßkörper 5 ausgebildete Teil des Fühltasters der Meßuhr ist von stiftförm,iger
Gestalt und steht senkrecht auf der Schwenkebene. Ein Teil seiner der Meßebene zugekehrten
Oberfläche gehört der Mantelfläche eines Zylinders an, dessen Längsachse senkrecht
auf der Schwenkebene steht, wobei die Meßebene durch eine die Achse A-A und eine
Mantellinie dieses Zylinders enthaltende Ebene bestimmt ist. Auf dem rechten Schenkel
ist ein in Richtung dieses Schenkels verstellbarer und mittels einer Klemmschraube
6 auf ihm festklemmbarer Meßkörper 7 angeordnet, der eine ebene, senkrecht auf der
Schwenkebene stehende Meßfläche 8 von rechteckiger Form und einen an den Ergän.zungskegel
des zu messenden Kegelrades anlegbarer Anschlag g hat. Die Meßfläche 8 des Meßkörpers
ist so angeordnet, daß sie mit der die Schwenkachse A-A enthaltenden, durch eine
str ichpunktierte Linie 10 angedeuteten Meßebene zus ammenfällt. Diese und die andere
dem Schenkel I zugeordnete, ebenfal.ls durch eine strichpunktierte Linie II angedeutete
Meßebene schneiden einander, und ihre Schnittlinie fällt mit der SchwenkachseA-A
der beiden Meßschenkel 1 und 2 zusammen. Die beiden Schenkel sind an einer gemeinsamen
Welle I2 (wie Abib. 7 zeigt) gelagert. Der Schenkel I ist mit einem Gehäuseansatz
I3 versehen, in dem eine eine Schnecke 14 tragende Welle 15 gelagert ist.
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Diese Schnecke kämmt mit einem an dem Schenkel 2 sitzenden Schneckenradsegment
16. Auf der Welle I5 sitzt ferner ein Antriebsknopf I7. Der Schenkel 2 ist mit einer
Winkeltei.lenlg I8 versehen, der ein auf dem Gehäuseansatz 13 angebrachter Zeiger
19 zugeordnet ist, so daß an dieser Winkel teilung der durch die beiden Meßebenen
10 und 11 eingeschlossene Winkel abgelesen und auf den errechneten Sollwert der
Zahnweite des zu messenden Kegelrades eingestellt werden kann. Der Zeiger 20 der
Meßuhr ist so justiert, daß er sich bei diesem Sollwert an einer ihm zugeordneten
Teilung 21 in seiner Nulllage befindet. Mit 22 ist ein schwenkbarer Anschlag bezeichnet,
der einerseits in einem mit der Schwenkachse I2 verbundenen Lagerkörper 23 um die
Achse B-B, anderseits um die diese Achse schneidende Achse A-A an den beiden Schenkeln
schwenkbar angeordnet ist und auf den Grundkegel des zu messenden Kegelrades aufgesetzt
wer den kann. Mit einem an dem Anschlag 22 angebrachten Zeiger 24 kann die Lage
des Anschlages 22 an einer an dem Lagerkörper 23 vorgesehenen Teilung 25 eingestellt
werden. Die Messung der Zahnweite eines Kegelrades läßt sich mit diesem Gerät in
bekannter Weise so durchführen, daß zunächst der errechnete Sollwert der Zahnweite
an der Teilung I8 eingestellt wird. Dann wird das Gerät mit dem Anschlag 22 auf
den Grundkegel des zu messenden Kugelrades aufgesetzt und der auf Idie Distanz eingestellte
Anschlag g an den Ergänzungskegel angelegt während die ebene Meßfläche 8 und der
Meßkörper 5 an die außen gelegenen Zahnflanken ,der eingeklemmten Zähne so gelegt
wird, daß sie diese Zahnflanken tangieren. Das Abmaß von dem Sollwert wi.rd dann
an der Meßuhr 3 abgelesen.
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Abb. 4 zeigt die zweite Ausführungsform eines Meßgerätes, das sich
von der Anordnung nach Abb. I nur dadurch unterscheidet, daß statt der ebenen Meßfläche
8 an dem Nleßkörper 7 eine Schneide 26 vorgesehen ist, die senkrecht auf der Schwenkebene
der Schenkel steht, und daß de.m
Schenkel I ein an den Ergänzungskegel
anlegbarer, mit der Meßuhr 3 verbundener Anschlag 27 zugeordnet ist. In diesem Fall
muß das Gerät beim Messen der Zahnweite mit den beiden auf die Distanz eingestellten
Anschlägen 9 und 27 an den Ergänzungskegel des zu messenden Kegel rades an gelegt
werden.
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Die Abb. 5 bis 7 veranschaulichen die dritte Ausführungsform eines
zur Messung der Zahnteilung von Kegelrädern dienenden Meßgerätes, bei dem die beiden
Meßflächen so voneinander abgekehrt liegen, daß sie einander gleichgerichtet sind.
Auf dem Schekel I ist ein verschiebbarer Meßkörper 28 angeordnet, der mittels einer
Klemmschraube 29 an dem Schenkel festklemmbar ist und die beiden ebenen, mit der
Meßebene II zusammenfallenden rechteckigen Meßflächen 30 und 3I hat, wie aus Abb.
6 ersichtlich ist, von denen die eine oberhalb und die andere unterhalb des Schenkels
2 liegt, während. der Schenkel 2 einen senkrecht auf der Schwenkebene stehenden
Meßkörper 32 tragt. Ein Teil seiner der Meßebene 10 zugekehrten Oberfläche' gehört
der Manteifläche eines Zylinders an, dessen Längsachse senkrecht auf der Schwenkebene
steht und der etwas länger als der Abstand zwischen den beiden äußeren Kanten der
Meßflächen 30 und 31 ist. Dieser in seinem mittleren Teil untersparte Meßkörper
bildet den Fühltaster der auf dem Schenkel 2 verschiebbaren und mittels einer Klemmschraube
33 festklemmbaren Meßuhr 3. Als Anschlag zum Ansetzen des Gerätes an den Erzeugungskegel
des zu messenden Kegel rades dienen die den Meßkörpern zugeordneten Stellschrauben
34 und 35 bzw. 36 und 37. Die beiden Stellschrauben 34 und 36 sitzen an. einem auf
dem Lagerteil 38 des Meßkörpers 28 verschiebbaren Lagerkörper 39, der sich mittels
eines über eine Klemmschraube wirkenden Hebels.40 an dem Teil 38 festklemmen läßt.
Die beiden Stellschrauben 35 und 37 sitzen an. einem auf dem Lagerteil 41 des Meßkörpers
32 verschie.bblaren Lagerkörper 42, der mittels eines über eine Klemmschraube wirkenden
Hebel's 43 an dem Teil 41 festklemmbar ist. Zum Einstellen der Distanz E an dem
Gerät dienen d.ie an den, beiden.
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Enden der Lagerwelle 12 sitzenden Zapfen 44 und 45, an die ein die
beiden Endniaße 46 und 47 tragender Bügel gelegt werden kann, so daß sich durch
Ansprengen von zwei weiteren Endmaßen 48 und 49 an. das Endmaß 46 bzw. 47 die Stellschrauben
34 und 35 bzw. 36 und 37 auf die Distanz E genau einstellen lassen. Zur Orientierung
des Gerätes senkrecht zum Kopfkegel des zu messenden Kegelrades wird eio kugelförmiger
Anschlag 50 bzw. 5I benutzt, die beide an. einem mit zwei Schienen 52 und 53 an
dem Lagerteil 38 geführten Träger 54 sitzen und in der erforderl'ichen. Lage mittels
der Klemmsch,rauben 55 gehalten werden. Die Messung der Zahnteilung wird in bekannter
Weise so durchgeführt, daß zunächst der Winkel zwischen den beiden Meßebenen 10
und 11 auf den errechneten Sollwert der Zahnteilung eingestellt wird. Dann wird
das Gerät mit seinen durch die beiden Stellschrauben 34 und 35 gebildeten Anschlägen
an den Ergänzungskegel des zu messenden Kegelrades angelegt, wobei es mit dem Anschlag
50 auf einer der Zahnflanken abgestützt wird, während es mit der Meßfläche 30 und.
dem. Meßkörper 32 die gleichgerichteten Zahnflanken der eingeklemmten Zähne berührt.
Das Abmaß von dem Sollwert wird dann an der Meßuhr abgelesen.
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Bei Kegelräldelrn mit größerer Zahnbreite ist für die Messung eine
fehlerfreie Einhaltung der Distanz nicht nötig. Die Distanz läßt sich vielmehr dadurch
prüfen, daß man mit dem Sollwert der Distanz in der Nähe des Ergänzungskegels und
in der Nähe der inneren Begrenzung des Zahnes (des inneren Ergänzungskegels) die
Zahnweite oder die Zahnteilung bestimmt. Stimmen bei diesen Messungen die Meßwerte
überein, so ist auch die Distanz bei Herstellung des Rohlings eingehalten worden.
Im anderen Fall ändert man die Einstellung der Distanz so lange, bis man gleiche
Meßwerte erhält.