WO2004028669A2 - Messgerät zum messen von verzahnungen und durchmessern bei rotationssymmetrischen bauteilen - Google Patents

Messgerät zum messen von verzahnungen und durchmessern bei rotationssymmetrischen bauteilen Download PDF

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    • G01B5/12—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters internal diameters

Definitions

  • Measuring device for measuring gears and diameters in rotationally symmetrical components
  • the invention relates to a measuring device for measuring gears and diameters in rotationally symmetrical components according to the kind defined in the preamble of claim 1.
  • Measuring devices for measuring gears and diameters in rotationally symmetrical components are well known from the prior art. With these so-called universal measuring devices, the outside and inside diameters, the spherical dimension on the outside and inside gears and heights can be measured. These universal measuring devices are mainly designed for use in measuring rooms and can be used for components with a maximum diameter of approx. 300 mm.
  • the measuring devices used have a fixed and a movable probe. The component to be measured is placed on the fixed probe and brought into the end position, the measuring position, with the help of the movable probe. This can be done manually or by spring force.
  • the measuring devices known from the prior art are not suitable for large or heavy components and have proven to be of limited use under workshop conditions. They usually require special measuring rooms, which are largely decoupled from environmental influences. With large and heavy components, the movable measuring probes fail to bring the component into the end position, which can lead to incorrect measurements. There is also a risk that the probe will become stronger due to mechanical stress are deformed and therefore the measuring devices often have to be repaired. Since the measuring devices often only allow small strokes of the measuring probe, damage can occur when inserting and removing them, especially with heavy components.
  • the present invention has for its object to provide a measuring device with which the spherical dimensions of internal and external gears as well as external and internal diameters of cylindrical and conical components can be precisely determined, which is also robust and therefore suitable for direct use in the workshop suitable.
  • large and heavy components should be able to be checked with the measuring device according to the invention.
  • the object on which the invention is based is achieved by a generic measuring device, also having the characterizing features of the main claim, for measuring toothings and diameters in rotationally symmetrical components.
  • the component to be tested can be placed on a measuring table at working height and guided to the measuring probes via a lifting device based, for example, on the jack principle.
  • the surface of the height-adjustable measuring table has aids, such as roller cages, through which the component to be tested can be easily positioned.
  • the component to be tested does not have to be brought into a defined measuring position, but rather the component initially only placed between the fixed and the movable probe. By activating the actual measuring process, the component is pressed by the movable probe against the fixed probe into a defined measuring position.
  • Activation can be done, for example, by flipping a lever that positions the movable probe via an eccentric disk.
  • a spring-operated mechanism presses the movable probe against the component to be tested.
  • the spring force which is also referred to below as the measuring force, can be continuously adjusted and, if necessary, corrected.
  • a large stroke when lifting the movable probe from the component ensures easy insertion and removal of the components and at the same time protects the measuring device and component from damage. Since the movable measuring probe has an active measuring path, it is also possible to determine gears and diameters in addition to the main area of application, to measure conical gears, profiles, steps, recesses and bores.
  • the measuring device has a table stroke, the length of which can be set using end stops. When the end stops are passed, a slip clutch is activated to prevent damage.
  • the table stroke can be read on a dial gauge using a ruler.
  • the movement of the measuring table can be carried out manually or with the assistance of external power. The simple operation and the automatic positioning of the components during the measurement result in a reduction in measurement uncertainties and measurement errors.
  • Fig. 1 shows a section through an inventive
  • Measuring device for measuring gears and diameters in rotationally symmetrical components
  • FIG. 2 shows a three-dimensional view of the measuring device according to the invention shown in FIG. 1.
  • a component 2 to be tested here a gearwheel with conical internal teeth, which is arranged on a measuring table 1.
  • the measuring table 1 is raised to the necessary with the aid of a lifting device 4, which operates here according to the lifting scissors principle
  • the stroke of the measuring table 1 can be read from a dial gauge 6 on a gradient ruler 5.
  • the table stroke can also be adjusted to any desired length by means of end stops 7. If these end stops 7 are approached, a slip clutch 8 is activated, which prevents the end stops 7 from being passed over.
  • the component 2 to be tested is pre-positioned between a fixed probe 9 and a movable probe 10. By flipping a lever, not shown, the measuring process is initiated via an eccentric disk 13.
  • a spring-actuated mechanism 14 presses the movable measuring probe 10 against the component 2 with the aid of a device 15, which is shown here as a linear slide Measuring position.
  • the measuring force of the spring-operated mechanism is infinitely adjustable via a screw 16.
  • FIG. 2 shows the component 2 to be tested on the measuring table 1, which is pre-positioned between the fixed probe 9 and the movable probe 10.
  • the pre-positioning is facilitated by friction-reducing aids 11, shown here for example as roller cages, which are integrated in the measuring table 1.
  • the actual measuring process is initiated by flipping a lever 12.
  • the spring-actuated mechanism 14 is activated via the eccentric disk 13 and, by means of the spring force, positions the movable probe 10 in its measuring position.
  • the spring force can be continuously adjusted via a thread and corrected if necessary.
  • the movable probe 10 pushes outward and brings the component 2 into its measuring position. Due to its active measuring path, the movable probe 10 can traverse the inner contour and check the toothing of the component 2.
  • the movable measuring probe 10 is brought into its lifting position by repositioning the lever 12 again, the measuring table 2 is brought into different measuring positions with the aid of the lifting device 3, and the measuring process is repeated several times by repositioning the lever 12 by applying and lifting the movable measuring probe 10 activated.

Abstract

Ein Messgerät zum Messen von Verzahnungen und Durchmessern bei rotationssymmetrischen Bauteilen (2) weist einen festen Messtaster (9) und einen beweglichen Messtaster (10) auf, wobei der bewegliche Messtaster (10) mit Hilfe eines federbetätigten Mechanismus (14) der zu messende Bauteil (2) automatisch in eine definierte Messposition bringt.

Description

Messgerät zum Messen von Verzahnungen und Durchmessern bei rotationssymmetrischen Bauteilen
Die Erfindung betrifft ein Messgerät zum Messen von Verzahnungen und Durchmessern bei rotationssymmetrischen Bauteilen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Messgeräte zum Messen von Verzahnungen und Durchmessern bei rotationssymmetrischen Bauteilen sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Mit diesen sogenannten Universal-Messeinrichtungen können Außen- und Innendurchmesser, das Kugelmaß an Außen- und Innenverzahnungen sowie Höhen gemessen werden. Diese Universal-Messeinrichtungen sind hauptsächlich für den Einsatz in Messräumen konzipiert und können für Bauteile mit einem maximalen Durchmesser von ca. 300 mm verwendet werden. Die verwendeten Messgeräte weisen einen festen und einen beweglichen Messtaster auf. Das zu messende Bauteil wird an dem festen Messtaster angelegt und mit Hilfe des beweglichen Messtasters in die Endlage, die Messposition, gebracht. Dies kann manuell oder durch Federkraft erfolgen.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Messgeräte sind für große bzw. schwere Bauteile nicht geeignet und erweisen sich unter Werkstattbedingungen als nur bedingt einsatzfähig. Zumeist erfordern sie spezielle Messräume, die von Umgebungseinflüssen weitgehend abgekoppelt sind. Bei großen und schweren Bauteilen schaffen es die beweglichen Messtaster nicht, das Bauteil in die Endlage zu bringen, wodurch es zu Fehlmessungen kommen kann. Weiter besteht die Gefahr, daß sich die Messtaster aufgrund starker mechanischer Belastung verformt werden und somit die Messgeräte häufig repariert werden müssen. Da die Messgeräte häufig nur geringe Hubbewegungen der Messtaster zulassen, kann es beim Einlegen und Herausnehmen, insbesondere bei schweren Bauteilen, zu Beschädigungen kommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Messgerät darzustellen, mit dem das Kugelmaß an Innen- und Außenverzahnungen sowie Außen- und Innendurchmesser von zylindrischen und konischen Bauteile präzise bestimmt werden kann, das zudem robust ausgeführt ist und sich somit für den direkten Einsatz in der Werkstatt eignet. Insbesondere sollen mit dem erfindungsgemäßen Messgerät große und schwere Bauteile überprüft werden können.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisendes, gattungsgemäßes Messgerät zum Messen von Verzahnungen und Durchmessern bei rotationssymmetrischen Bau- teilen gelöst.
Durch eine stabile Ausführung des Messgerätes und der Messtaster können die Bauteile direkt an den Maschinen vermessen werden. Dies ermöglicht eine häufigere Kontrolle bei geringem Kraft- und Zeitaufwand. Das zu prüfende Bauteil kann auf einem Messtisch in Arbeitshöhe abgelegt, und über eine Anhebvorrichtung, die beispielsweise auf dem Wagenheberprinzip beruht, zu den Messtastern geführt werden. Der höhenverstellbare Messtisch weist an seiner Oberfläche Hilfsmittel, wie beispielsweise Rollenkäfige, auf, durch die das zu prüfende Bauteil leicht positioniert werden kann. Das zu prüfende Bauteil muß nicht in eine definierte Messposition gebracht werden, vielmehr wird das Bauteil zunächst nur zwischen den festen und den beweglichem Messtaster gelegt. Durch Aktivierung des eigentlichen Messvorgangs wird das Bauteil von dem beweglichen Messtaster gegen den festen Messtaster in eine definierte Messposition ge- drückt. Das Aktivieren kann beispielsweise durch Umlegen eines Hebels erfolgen, der über eine Exzenterscheibe den beweglichen Messtaster positioniert. Dazu drückt ein feder- kraftbetätigter Mechanismus den beweglichen Messtaster gegen das zu prüfende Bauteil. Die Federkraft, die im folgen- den auch als Messkraft bezeichnet wird, kann stufenlos eingestellt und ggf. korrigiert werden. Durch einen großen Hub beim Abheben des beweglichen Messtasters vom Bauteil wird ein leichtes Einlegen und Entnehmen der Bauteile gewährleistet und gleichzeitig Messgerät und Bauteil vor Beschä- digungen geschützt. Da der bewegliche Messtaster einen aktiven Messweg aufweist, ist es über den Hauptanwendungsbereich Verzahnungen und Durchmesser zu bestimmen hinaus auch möglich, konische Verzahnungen, Profile, Stufen, Einstiche und Bohrungen zu vermessen. Dafür weist das Messgerät einen Tischhub auf, dessen Länge über Endanschläge fest eingestellt werden kann. Beim Überfahren der Endanschläge wird eine Rutschkupplung aktiviert, die Beschädigungen vorbeugt. Der Tischhub kann über ein Steigungslineal an einer Messuhr abgelesen werden. Die Bewegung des Messtisches kann manuell oder hilfs- bzw. fremdkraftunterstützt erfolgen. Durch die einfache Bedienung und das automatische Positionieren der Bauteile bei der Messung kommt es zu einer Reduzierung von Messunsicherheiten und Messfehlern.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung ist aber nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Fi- guren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes
Messgerätes zum Messen von Verzahnungen und Durchmessern bei rotationssymmetrischen Bauteilen und
Fig. 2 eine dreidimensionale Ansicht des in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Messgerätes.
Fig. 1 zeigt ein zu prüfendes Bauteil 2, hier ein Zahnrad mit konischer Innenverzahnung, das auf einem Messtisch 1 angeordnet ist. Über eine Handkurbel 3 wird der Messtisch 1 mit Hilfe einer Anhebvorrichtung 4 , die hier nach dem Hubscherenprinzip arbeitet, auf die notwendige
Messhöhe eingestellt. Der Hub des Messtisches 1 kann über ein Steigungslineal 5 an einer Messuhr 6 abgelesen werden. Der Tischhub kann weiterhin auf jede gewünschte Länge mittels Endanschlägen 7 eingestellt werden. Werden diese End- anschlage 7 angefahren, wird eine Rutschkupplung 8 aktiviert, die ein Überfahren der Endanschläge 7 verhindert. Das zu prüfende Bauteil 2 wird zwischen einem festen Messtaster 9 und einem beweglichen Messtaster 10 vorpositioniert. Durch Umlegen eines nicht dargestellten Hebels wird über eine Exzenterscheibe 13 der Messvorgang eingeleitet.
Ein federbetätigter Mechanismus 14 drückt den beweglichen Messtaster 10 mit Hilfe einer Vorrichtung 15, die hier als Linearschlitten dargestellt ist, gegen das Bauteil 2 in Messposition. Die Messkraft des federbetätigten Mechanismus ist über eine Schraube 16 stufenlos einstellbar.
Fig. 2 zeigt das zu prüfende Bauteil 2 auf dem Mess- tisch 1, das vorpositioniert zwischen dem festen Messtaster 9 und dem beweglichen Messtaster 10 liegt. Das Vorpositionieren wird durch reibungsverringernde Hilfsmittel 11, hier beispielsweise als Rollenkäfige dargestellt, erleichtert, die in dem Messtisch 1 integriert sind. Durch Umlegen eines Hebels 12 wird der eigentliche Messvorgang eingeleitet. Über die Exzenterscheibe 13 wird der federbetätigte Mechanismus 14 aktiv, der mit Hilfe der Federkraft den beweglichen Messtaster 10 in seine Messstellung positioniert. Die Federkraft kann stufenlos über ein Gewinde eingestellt und ggf. korrigiert werden. Der bewegliche Messtaster 10 drückt nach außen und bringt das Bauteil 2 in seine Messposition. Der bewegliche Messtaster 10 kann aufgrund seines aktiven Messweges die Innenkontur abfahren und die Verzahnung des Bauteiles 2 überprüfen. Dazu wird der bewegliche Messtaster 10 in seine Abhebstellung durch erneutes Umlegen des Hebels 12 gebracht, der Messtisch 2 mit Hilfe der Anhebvorrichtung 3 in jeweils verschiedene Messpositionen gebracht und der Messvorgang mehrmals durch wiederholtes Umlegen des Hebels 12 durch Anlegen und Abheben des beweg- liehen Messtasters 10 aktiviert. Bezugszeichen
I Messtisch 2 Bauteil
3 Handkurbel
4 Anhebvorrichtung
5 Steigungslineal
6 Messuhr 7 Endanschlag
8 Rutschkupplung
9 Fester Messtaster
10 beweglicher Messtaster
II Hilfsmittel 12 Hebel
13 Exzenterscheibe
14 federbetätigter Mechanismus
15 Vorrichtung
16 Schraube

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Messgerät zum Messen von Verzahnungen und Durchmes- sern bei rotationssymmetrischen Bauteilen (2) mit einem festen Messtaster (9) und einem beweglichen Messtaster (10) , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Bauteil (2) mit Hilfe eines federbetätigten Mechanismus (14) automatisch von dem beweglichen Messtaster (10) gegen den festen Messtaster (9) gedrückt und somit in eine definierte Messposition gebracht wird.
2. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der federbetätigte Mechanismus (14) durch einen Hilfsmechanismus aktiviert wird.
3. Messgerät nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hilfsmechanismus einen umlegbaren Hebel (12) aufweist, der über eine Exzenterscheibe (13) den beweglichen Messtaster (10) in seiner Messposition positioniert .
4. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mit dem beweglichen Messtaster (10) eine Kontur abgefahren werden kann.
5. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der bewegliche Messtaster (10) einen aktiven Messweg aufweist und dadurch auch konische Bau- teile (2) vermessen werden können.
6. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der bewegliche Messtaster (10) einen großen Abhebehub aufweist, der ein leichtes Entnehmen der Bauteile (2) nach dem Messen ermöglicht.
7. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das zu messende Bauteil über eine mit einem Messtisch (1) verbundene Anhebvorrichtung (4) zu den Messtastern (9, 10) geführt wird.
8. Messgerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Messtisch (1) an seiner Oberfläche reibungsreduzierende Hilfsmittel (11) aufweist, wodurch das zu prüfende Bauteil (2) leicht positioniert wer- den kann.
9. Messgerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Anhebvorrichtung (4) mindestens einen Endanschlag (7) aufweist, mit dem ein fester Hub ein- gestellt werden kann.
10. Messgerät nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß beim Überfahren des Endanschlags (7) eine Rutschkupplung (8) aktiviert wird, um Be- Schädigungen vorzubeugen.
11. Messgerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Hub der Anhebvorrichtung (4) über ein Steigungslineal (5) an einer Messuhr (6) abgelesen werden kann.
12. Messgerät nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bewegung der Anhebvorrichtung (4) manuell oder hilfs- bzw. fremdkraftunterstutzt erfolgen kann.
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