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Zahnradprüfgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnradprüfgerät
zum Messen des Abstandes zweier Zahnflanken mit einer drehbaren Meßwelle und zwei
darauf angeordneten, relativ zueinander axial verschiebbaren Meßbacken, deren Meßzonen
als Rotationsflächen ausgebildet sind.
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Bei den bisher üblichen Zahnradprüfgeräten dieser Art zum Messen
von Verzahnungsdaten sind die Meßbacken stets als Schneckengänge ausgebildet. So
ist z. B. bereits ein Zahnradprüfgerät dieser Art bekannt, bei dem eine mit ihrer
Steigung senkrecht zur Normalteilung des zu prüfenden Zahnrades liegende Schnecke
auf der Meßwelle axial unbeweglich und eine zweite, in gleicher Weise ausgebildete
Meßschnecke auf der Welle axial beweglich angeordnet ist und die Bewegung der Meßschnecken
gegeneinander angezeigt wird. Dieses bekannte Prüfgerät besitzt den Nachteil, daß
bei Prüflingen mit verschiedener Teilung jeweils die Schnecken ausgewechselt werden
müssen. Auch sind gesonderte Einrichtungen zum Weiterdrehen des zu prüfenden Zahnrades
erforderlich, die ebenfalls auf die Teilung des jeweils zu prüfenden Zahnrades eingestellt
werden müssen.
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Es ist bei anders gearteten Zahnradprüfgeräten, bei denen das zu
prüfende Zahnrad mit einem damit genau übereinstimmenden Meßzahnrad mittels zweier
Meßbacken verglichen wird, bereits bekannt, solche Meßbacken zu verwenden, deren
Meßzonen als Rotationsflächen ausgebildet sind.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Zahnradprüfgerät der zuerst erwähnten
Art zu schaffen, bei dem das zu prüfende Zahnrad selbsttätig durch die Meßbacken
weitergedreht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einem Zahnradprüfgerät
der erwähnten Art dadurch gelöst, daß eine Meßbacke auf einem Teil ihres Umfangs
schraubenftächenförmig ausgebildet ist.
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Vorzugsweise wird dabei die Schraubenfiäche der Meßbacke aus einem
Blech mit Stellschrauben gebildet. Die Schraubenfläche kann aber auch aus Einzelsegmenten
bestehen.
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Das erfindungsgemäße Zahnradprüfgerät erlaubt auch das Messen von
Prüflingen mit verschiedener Teilung, ohne daß dabei ein Austausch von Teilen erforderlich
ist. Weiter bietet das erfindungsgemäße Prüfgerät den Vorteil, daß sich das zu prüfende
Zahnrad bei der Messung im Stillstand befindet und dadurch die Messung präziser
ist als bei den bekannten Geräten, bei denen das zu prüfende Zahnrad während des
eigentlichen Meßvorgangs gedreht wird.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-
tischer Zeichnungen
aus Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Horizontalschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Prüfgerät, und zwar beim Messen der Eingriffsteilung; F i g. 2 zeigt das Messen
der Zahnweite über mehrere Zähne; F i g. 3 zeigt das Messen der Zahnlücke; Fig.4
zeigt einen Vertikalschnitt der Meßwelle längs IV-IV nach F i g. 1; Fig. 5 zeigt
einen Vertikalschnitt der einen teilweise schraubenfiächenförmigen Meßbacke; F i
g. 6 zeigt einen Schnitt längs VI-VI nach F i g. 1; F i g. 7 zeigt einen Axialschnitt
längs VII-VII nach Fig. 6.
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Das auf einer Unterstützung 1 angeordnete Gehäuse 3 des Prüfgerätes
ist um eine horizontale Achse schwenkbar und wird entsprechend dem Schrägungswinkel
der Verzahnung des Prüflings 2 eingestellt und mit Schraube 4 gesichert. Im Gehäuse
3 ist die Meßwelle 5 drehbar gelagert. Sie wird durch den am Flansch 12 befestigten
Motor 11 über das Getriebe 6 bis 10 angetrieben.
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Auf der drehbaren Meßwelle 5 ist über einen Ring 13 eine Meßbacke
14 axial unbeweglich angebracht.
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Sie ist ringförmig ausgebildet und besitzt nur über einen beschränkten
Teil des Umfanges den Querschnitt einer Meßbacke. Auf dem übrigen Teil ist sie schraubenflächenartig,
und zwar wird die Schraubenfläche durch das Blech 38 gebildet. Die Einstellung
der
Schraubenfiäche geschieht für die verschiedenen Teilungen der Prüflinge durch Stellschrauben
39, die im Segment 40 durch die Gelenkmutter 41 gelenkig gehalten sind.
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Auf der Welle 5 sind über je vier Rollen 17 und 18 Führungsringe
15 und 16 axial verschiebbar gelagert.
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Dazwischen ist über die Flansche 19 und 20 und den Träger 21 eine
zweite Meßbacke 22 angebracht, die somit auf der Welle 5 axial beweglich ist. Die
ringförmige Meßbacke 22 ist über den gleichen beschränkten Bereich des Umfanges
als Meßbacke ausgebildet wie die Meßbacke 14.
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Die Rollen 17 und 18 verhindern ein Verdrehen gegenüber der dort
vierkantig ausgebildeten Welle 5.
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Durch einen Schlitz der Welle 5 ragt ein Stab 23, der mit dem Träger
21 fest verbunden ist. Zentrisch mit der Welle 5 besitzt der Stab 23 ein Gewindeloch,
in das eine Stange 24 greift. Jede Bewegung der axial beweglichen Meßbacke 22 teilt
sich somit auch der Stange 24 mit. Die Stange 24 besitzt eine Verlängerung 24, welche
in der Welle 5 mittels des magnetisch betätigbaren Klemmbolzens 26 blockiert werden
kann. Diese Stange 24 besitzt einen Stellring 27 und beidseitig des Stellringes
je eine Feder 28 und 29, die sich auf je einen Stellring 30 und 31 in der Hülse
51 abstützen. Die Hülse 51 ist in der Welle 5 durch die Stellschraube 52 fixiert.
Durch die Federn wird die Stange 24 in einer bestimmten Mittelstellung gehalten.
Auf dem Ende der Stange 24 ist ein verstellbarer Ring 32 mit einer Kappe 33 angeordnet,
der mittels der Schraube 34 auf der Stange arretiert werden kann. Die innere Endlage
des Ringes 32 wird durch den Anschlag 35 begrenzt. Am Gehäuse 3 ist ein Support
36 mit einem Taster befestigt, der mittels des Fühlers 37 die axialen Bewegungen
der Stange 24 registriert und auf das Anzeigegerät 53 überträgt. Der Schutzbügel
46 trägt eine Blattfeder50, in der die Stange 24 am rechten Ende über den Ring 32
reibungsfrei aufgehängt ist und die in der Mittelstellung im wesentlichen gestreckt
ist. Diese Blattfeder 50 unterstützt die Wirkung der beiden Federn 28 und 29.
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In Fig.1 ist das Messen der Eingriffsteilung tb durch die Meßbacken
14 und 22 gezeigt. In F i g. 2 ist das Messen der Zahnweite Fæ' über eine gewisse
Anzahl Zähne durch eine andere Stellung der Meßbacke 14 dargestellt. In Fig. 3 sieht
man das Messen der Zahnlücke s durch die beiden Meßbacken 14 und 22.
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Die schraubfiächenartige Ausbildung der Meßbacke 14 bzw. des Bleches
38 mit Hilfe von Stellschrauben 39 kann auch mit Hilfe von einstellbaren Einzelsegmenten
42 (Fig. 6 und 7) geschehen. Sie sind auf einem dem Ring 13 entsprechenden Ring
43 angeordnet. Diese Einzelsegmente können einzeln entsprechend der Teilung des
zu prüfenden Zahnrades 2 eingestellt werden und sind entweder durch einen Bandverschluß
44 (F i g. 6) oder einzeln durch Schrauben 45 (F i g. 7) auf dem Ring 43 befestigt.
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Die Funktion des erfindungsgemäßen Zahnrad prüfgerätes ist wie folgt:
Nach Aufspannen eines Zahnrades 2 als Prüfling auf der Aufspannspindel wird die
Meßzone der Meßbacke 14 in Berührung gebracht mit der entsprechenden Meßzone der
Zahnflanke des Prüflings, da sich die Aufspannspindel leicht verdrehen läßt. Außerdem
zieht der Elektromagnet 47 auf dem Ring 13 zur Gewährleistung einer sicheren Auflage
die Meßzonen auf dem Zahn des zu prüfenden Zahnrades und der Meß-
backe 14 zusammen.
Bei Verzicht auf diesen Elektromagneten47 müßte die Aufspannspindel mit einer Bremse
versehen werden, um den Meßdruck zu erhalten. Diese beiden Varianten können jedoch
auch miteinander kombiniert werden. Hierauf wird die Meßzone der Meßbacke 22 durch
Drehen des Anschlag- und Drehringes 35 und durch entsprechendes Fixieren der Hülse
51 mittels der Stellschraube 52 zur Berührung unter leichtem Meßdruck mit der gewünschten
Meßzone auf einer Flanke des Prüflings gebracht. Das Blech 38 oder (bei Ausführung
nach Fig. 6 oder 7) die Einzelsegmente 42 werden so schraubflächenartig eingestellt,
daß bei einer gewissen Teilumdrehung der drehbaren Welle 5 das Werkstück 2 um einen
Zahn verdreht wird. Das Prüfen des aufgespannten Zahnrades 2 geschieht durch Inbetriebsetzen
des Motors 11, der die Welle 5 über die Soheibe 6 bis 10 kontinuierlich antreibt.
In dem die Meßzone umfassenden Teil der Meßbacken 14 und 22 erfolgt die Aufzeichnung
des Meßwertes über die Meßbacke 22, Träger 21, Stab 23, Stange 24, Ring 32, Kappe33,
Fühler37 auf dem Anzeigegerät 53.
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Dabei ist die Meßbacke 14 magnetisiert. Beim Weiterdrehen der Welle
5 über diese Zone hinaus wird der Elektromagnet 47 ausgeschaltet und der Elektromagnet
48 kurz vor dem Verlassen der Meßzone eingeschaltet, so daß die Verlängerung 25
der Stange 24 blockiert ist. Unter diesen Bedingungen erfolgt das Teilen, d. h.
das Weiterschalten des Prüflings um eine Teilung durch das Blech 38. Sobald die
Meßzone der Meßbacken 14 und 22 wieder erreicht ist, wird der Magnet 47 wieder eingeschaltet
und der Magnet 48 ausgeschaltet, so daß die Meßresultate für die nächste Teilung
registriert werden. Gesteuert wird das Ein-und Ausschalten der Magneten durch die
schleifringartige Kontaktscheibe 49 auf dem Ring 13. Bei der beschriebenen Ausführung
wird somit pro Umdrehung der drehbaren Welle 5 eine selbsttätige Messung und Weiterschaltung
des Prüflings erreicht. In bekannter Art kann der Motor 11 stillgesetzt werden,
wenn die Welle 5 sich um eine Anzahl Umdrehungen gedreht hat, die der Anzahl Zähne
am Prüfling entspncht.
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Außer Stirnrädern mit Geradverzahnung können mit dem erfindungsgemäßen
Gerät auch andere Zahnräder geprüft werden, z. B. schrägverzahnte Stirnräder, Zahnstangen
und Kammstähle oder Kegelräder. Es ist auch möglich, an Stelle der zur Werkstückachse
in einer senkrechten Ebene (bei Geradverzahnung) rotierende Meßbacken mit teilweise
schraubflächenartiger Ausbildung zwei in ihrer Neigung einstellbare halbkreisförmige
Taummelscheiben zu verwenden, wobei sich die Meßzone auf einen Punkt beschränkt.
Diese Art von Taummelscheiben hat die gleiche Wirkung wie die schraubflächenförmige
Ausbildung der Meßbacken.
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Zweckmäßigerweise sind die beschränkten Meßbereiche der Meßbacken
mit geeigneten Einsätzen versehen, um die Reibung zwischen den Meßzonen herabzusetzen.
Die schraubflächenartige Partie der Meßbacken kann z. B. auch mit Rollen ausgestattet
sein.