DE1623210B2

DE1623210B2 - Geraet zum pruefen der flanken vorzugsweise kegeliger zahnraeder

Info

Publication number: DE1623210B2
Application number: DE1967K0062636
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr.-Ing. 5650 Solingen Sybold
Original assignee: Witwe Ferdinand Klingelnberg Soehne GmbH
Current assignee: Klingelnberg GmbH
Priority date: 1967-06-24
Filing date: 1967-06-24
Publication date: 1972-11-30
Also published as: CH474043A; US3521368A; FR1579587A; GB1189922A; JPS4921670B1; DE1623210A1

Description

8. Gerät nach Anspruch 1 und 6, gekennzeichnet durch eine auf dem Flansch (59) befestigte Grundkreisscheibe (83), einen auf dem Flansch drehbar gelagerten zweiarmigen beidseitig geschlitzten Hebel (82), eine in dem Schlitz (84) des Hebels verstellbar gelagerte, an die Grundkreisscheibe angepreßte Rollkreisscheibe (85) mit einem Arm (77a), der den auf ihm verstellbaren Meßkopf (78) trägt, und eine in den Schlitz (81)

des Hebels eingreifende, vom Motor (61) ange- ( triebene Exzenterscheibe (71a).

9. Gerät nach Anspruch 1 und 6, gekennzeichnet durch eine auf dem Flansch (59) befestigte Grundkreisscheibe (89), ein an ihr abwälzendes Lineal (86), das an einem Arm verstellbar den Meßkopf (78) trägt und über ein Band (87) und Rollen (88) an die Grundkreisscheibe angepreßt wird, sowie eine am Flansch gelagerte Exzenterscheibe (71b), die vom Motor (61) angetrieben wird.

10. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Brücke (92) an dem dem Tastgerät (17) zugeordneten Querschlitten (27) zur Aufnahme des Tastgerätes.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Prüfen der Flanken von Kegelrädern, bei dem sowohl dem Prüfling als auch dem Tastgerät Wälzkörper und Wälzbänder mit Linealen zur gegenseitigen Bewegungsübertragung zugeordnet sind und der dem Prüfung zugeordnete Wälzkörper auf einem schwenkbaren Untersatz angeordnet ist, dessen Schwenkachse die Achsen der Wälzkörper in der Teilkegelspitze des Prüflings schneidet. Das Gerät ist sowohl zur Ermittlung der Abweichungen des Flankenprofils von der Kugelevolvente mit einem punktförmig ausgebildeten Meßtaster als auch zur Ermittlung der Abweichungen vom Profil der Oktoidenverzahnung unter Verwendung eines schneidenförmigen oder punktförmigen Meßtasters geeignet.

Es sind bereits Prüfgeräte für die Flankenform von Kegelrädern bekannt, bei denen das zu prüfende Kegelrad gemeinsam mit einem Wälzsegment auf einer Achse aufgenommen ist und mit diesem auf einer die Teilebene des ihm zugeordneten Planrades oder seine Grundkagel-Tangentialebene darstellenden Ebene abgerollt wird, wobei mit einem schneidenförmigen oder punktförmigen Meßtaster entweder die Abweichungen dei Flankenprofils des Prüflings von einer Oktoide oder von einer Kugelevolvente gemessen werden (deutsche Patente 908 538 und 932 989). Es ist weiterhin ein Gerät bekanntgeworden, bei dem das zu prüfende Kegelrad und der Meßtaster je ge-

meinsam mit einem Wälzkörper um eine Achse drehbar sind, wobei der mit dem Meßtaster verbundene Wälzkörper um eine Achse schwenkbar ist, die durch den auf der Teilkegelspitze des Prüflings liegenden Schnittpunkt der Achsen der beiden Wälzkörper hindurchgeht, und die zwangläufige Bewegungsübertragung zwischen den beiden Wälzkörpern durch einen scheibenförmig ausgebildeten Hebel erfolgt, an dem Wälzlineale mit Wälzbändern angelenkt sind (deutsche Patente 1 018 632 und 1 024 721).

Bei den Geräten der ersten Art ist es nachteilig, daß für Prüflinge mit unterschiedlichen Teil- bzw. Grundkegelwinkeln bzw. für Prüflinge in einer größeren Zahl von Winkelbereichen jeweils entsprechende Wälzkörper benötigt werden. Abgesehen von der Notwendigkeit der jeweiligen Herstellung dieser hochgenauen Wälzkörper wird dadurch auch die Ein- und Umrichtung der Geräte von einem Kegelrad auf das andere umständlich und zeitaufwendig. Das Gerät nach der zweiten Bauart ist zwar auf die Kegelwinkel der Prüflinge stufenlos einstellbar, erfordert also nicht die Herstellung von Wälzkörpern. Es ist jedoch in seinem Aufbau ziemlich schwierig, da der den Meßtaster tragende Wälzkörper in einer Wiege drehbar gelagert sein muß, die unter Mitnahme des an dem scheibenförmigen Übertragungshebel angelenkten Wälzlineals auf den Kegelwinkel eingestellt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ohne Verwendung von auszuwechselnden Wälzkörpem stufenlos auf die Daten der zu prüfenden Kegelräder einstellbares Gerät zu schaffen, das einen einfachen und sicheren Aufbau besitzt, eine bequeme und schnelle Einstellung und Handhabung gestattet und außer der Prüfung der Flankenform auch die Prüfung des Längsverlaufes der Zahnflanken von Spiralkegelrädern ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der dem Tastgerät zugeordnete Wälzzylinder auf einer waagerechten, ortsfest gelagerten Welle angeordnet und über die Wälzbänder mit einem quer zur Wellenachse auf einem Bett verschiebbaren Schlitten verbunden ist und daß der dem Prüfling zugeordnete, auf einer waagerechten Achse gelagerte Wälzzylinder über Wälzbänder mit einem quer zu seiner Achse verschiebbaren Schlitten verbunden ist, der auf einem parallel zur Prüflingsachse in einer Führung des schwenkbaren, auf dem Bett gelagerten Untersatzes verstellbaren Schlitten gelagert ist, und daß ferner auf der Achse des schwenkbaren Untersatzes ein Winkelhebel mit zwei in ihrer gegenseitigen Winkellage einstell- und festklemmbaren Hebelarmen gelagert ist, die Langlöcher zur Führung von Mitnehmerzapfen der Schlitten aufweisen.

In einer weiteren Ausgestaltung des Gerätes mit einer Einrichtung zum Prüfen des Flankenlängsverlaufes, z. B. von Spiralkegelrädern mit nach Epizykloiden verlaufenden Flankenlinien, ist dieses mit einer auf einem Flansch des dem Tastgerät zugeordneten Wälzzylinders befestigten Grundkreisscheibe, einem auf dem Flansch drehbar gelagerten, zweiarmigen, beidseitig geschlitzten Hebel, einer in dem einen Schlitz des Hebels verstellbar gelagerten, an die Grundkreisscheibe angepreßten Rollscheibe mit einem Arm, der den Meßkopf trägt, und einer in den anderen Schlitz des Hebels eingreifenden, von einem Motor angetriebenen Exzenterscheibe ausgerüstet. Andere ähnliche Einrichtungen ermöglichen die Prüfung des Flankenlängsverlaufes von Kegelrädern mit geraden, schrägen, kreis- und evolventenförmigen Flankenlinien.

Ein Ausführungsbeispiel eines Gerätes nach der Erfindung mit den Einrichtungen zur Prüfung sowohl der Flankenform als auch des Flankenlängsverlaufes ist nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben und in seiner Wirkungsweise erläutert. In der Zeichnung bedeutet

ίο Fig. 1 ein Gerät, schaubildlich dargestellt, und zwar mit einem Tastgerät, das die Drehbewegung einer gedachten, dem Prüfling zugeordneten Bezugsverzahnung mitmacht,

Fig. 2 einige Stellungen des Tastkopfes beim Abtasten des Zahnprofils mit Punkttaster,

F i g. 3 einige Stellungen des Tastkopfes beim Abtasten des Zahnprofils mit schneidenförmigem Taster, Fig. 4 ein Gerät, ähnlich wie in Fig. 1, bei dem das Tastgerät ebenfalls die Drehbewegung der Bezugsverzahnung mitmacht und der Tastkopf zusätzlich in Richtung der Zahnhöhe verschoben wird,

F i g. 5 Diagramm einer Flankenlinienprüfung mit Meßanordnung nach F i g. 6,

F i g. 6 Anordnung zur Prüfung der Flankenlinien as an Gerad- und Schrägzahn-Kegelrädern,

F i g. 7 Anordnung zur Prüfung kreisbogenförmiger Flankenlinien,

F i g. 8 Anordnung zur Prüfung zykloidenförmiger Flankenlinien,

Fig. 9 Anordnung zur Prüfung evolventenförmiger Flankenlinien,

Fig. 10 Prinzip der Profilprüfung an einem Stirnrad.

In F i g. 1 ist der Prüfling 1 auf einer Spindel 2 aufgenommen, die um ihre Achse 3 drehbar in Auslegern 4 eines Schlittens 5 gelagert ist. Auf der Spindel 2 sitzt, mit ihr auf Drehung gekuppelt, ein Wälzzylinder 6. Der Schlitten 5 wird getragen von einem um eine Achse 7 schwenkbaren Untersatz 8, der nach einer Teilung 9 auf dem Bett 10 des Gerätes auf den Kegelwinkel des Prüflings eingestellt werden kann. Der Schlitten 5 kann auf einer Führung 11 auf dem Untersatz 8 in Richtung der Prüflingsachse so verschoben und mit Hilfe einer Spannschraube 12, die durch einen Schlitz 13 geführt ist, so mit ihm verbunden werden, daß die Kegelspitze des Prüflings, sofern es sich nicht um achsversetzte Getriebe handelt, auf der Schwenkachse liegt.

Der Schlitten 5 trägt einen quer zur Prüflingsachse beweglichen Schlitten 14. An ihm sind die Enden den Wälzzylinder 6 umschlingender Wälzbänder 15 und 16 befestigt, wie es bei Wälzbandgetrieben üblich ist. Ein Tastgerät 17, das mit seiner Tastkuppe 18 an der Flanke des Prüflings entlanggeführt wird und dessen Ausschläge in bekannter Weise von einem nicht dargestellten, z. B. elektronischen, Diagrammschreiber vergrößert aufgezeichnet werden, ist in diesem Beispiel an einem radial verstellbaren Auslegerarm 19 an einer Welle 20 befestigt. Diese ist ihrerseits um ihre Achse 21 drehbar in Auslegern 22 des Gerätebettes 10 gelagert. Auf der Welle sitzt, mit ihr auf Drehung gekuppelt, ein in üblicher Art von Wälzbändern 23, 24 umschlungener Wälzzylinder 25. Die Enden der Wälzbänder sind an einem quer zur Welle 20 auf einer Führungsbahn 26 des Gerätebettes 10 verschiebbaren Schlitten 27 befestigt. Verschoben wird dieser Schlitten durch eine Gewindespindel 28, die mit einem Handrad 29 antreibbar ist.

Zur Übertragung der Bewegung des Querschlittens 27 auf den Querschlitten 14 dient ein Winkelhebel mit den Armen 30 und 31. Die Achse dieses Hebels fällt mit der Schwenkachse 7 des Untersatzes 8 zusammen. Der Querschlitten 27 ist mit dem Arm 30 des Winkelhebels über einen Mitnehmerzapfen 32, der Querschlitten 14 mit dem Arm 31 über einen Mitnehmer 33 verbunden, die in Langlöchern 34 bzw. 35 der Hebelarme geführt sind. Wie aus F i g. 1 zu erkennen ist, läßt sich der Mitnehmer 33 außerdem in einem Schlitz 35 a des Querschlittens 14 verschieben, um die Bewegungsübertragung dem Verhältnis der Zähnezahlen des Prüflings 1 und seiner ideellen Bezugsverzahnung 36 unter Berücksichtigung des Durchmesserverhältnisses der Wälzzylinder anzupassen.

Die Arme 30 und 31 werden mit Hilfe einer Spannschraube 37 in der eingestellten Winkellage festgehalten. Der Untersatz 8 kann bei gelösten Spannschrauben 12 und 37 nach der Strichteilung 9 auf den Teilkegelwinkel des Prüflings eingestellt werden. Dann nehmen die Arme des Winkelhebels, wenn vorher die Schlitten 14 und 27 in die Mittelstellung gefahren sind, in der die Hebelarme 30 und 31 parallel zu den Achsen 3 und 21 der Wälzzylinder 6 und 25 verlaufen, die richtige Winkelstellung ein.

Die Wirkungsweise des Gerätes ist folgende: Ein Drehen der Handkurbel 29 bewirkt eine Verschiebung des Querschlittens 27 und damit über die Wälzbänder eine Drehung des Wälzzylinders 25 und der damit gekuppelten Welle 20. Damit führt auch die Kuppe 18 des Tastgerätes eine Drehung um die Achse 21 aus, sie bewegt sich mit der gedachten Bezugsverzahnung, und zwar in dem vorher eingestellten Abstand von der Achse. Über den Winkelhebel 30, 31 wird zugleich mit dem Querschlitten 27 auch der Querschlitten 14 verschoben, wodurch der Wälzzylinder 6 und auch der Prüfling 1 eine seinem Eingriff mit der Bezugsverzahnung entsprechende Drehung ausführt.

Sollen die Abweichungen des Profils von einer Kugelevolvente gemessen werden, dann wird der Untersatz 8 auf den Grundkegelwinkel ö_g der Kugelevolvente und das Übersetzungsverhältnis über die Wälzbandübertragungen und die wirksame Länge des Hebelarmes 31 so eingestellt, als rolle der Grundkegel auf einer zur Achse 21 senkrechten Ebene ab.

F i g. 2 zeigt einige Stellungen (α, b, c) der Tastkuppe 18 beim punktweisen Abtasten des Zahnprofils, das als bis zum Grundkegel reichend dargestellt ist, in dieser Weise. Die Darstellung ist ohne weitere Erklärungen verständlich. Die eingetragenen Bezugszeichen entsprechen den Bezugszeichen der Fig. 1.

Das gleiche gilt für Fig. 3, nach der zum Abtasten des Profils ein schneidenförmiger Taster 18' benutzt wird, dessen Meßschneide der Schneidkante des erzeugenden Werkzeuges, d. h. dem geraden Flankenprofil des Bezugsplanrades der Oktoidenverzahnung entspricht. In diesem Fall muß das Übersetzungsverhältnis so eingestellt werden, als rolle der Teilkegel mit dem Winkel <5₀ des zu prüfenden Rades auf einer zur Achse 21 senkrechten Ebene, der Teilebene des Bezugsplanrades, ab.

Man kann zwar das Profil der Oktoidenverzahnung auch mit einem punktförmig berührenden Taster messen, als ob es sich um eine Kugelevolvente handele, d. h. mit entsprechend eingestelltem Übersetzungsverhältnis, und die im Prüfbild dabei hervortretenden Unterschiede zwischen dieser und dem Profil der Oktoidenverzahnung in Rechnung stellen. Das ist allerdings unbequem, da man in diesem Fall das theoretische Profil der Oktoidenverzahnung zuerst rechnerisch ermitteln und ein ihm entsprechendes Diagramm aufzeichnen muß. Die Messung mit dem Schneidentaster hat den Nachteil, daß dieser wegen seiner tangentialen Berührung dem Profil, insbesondere wenn dieses stark wellig ist, nicht gut folgen

ίο kann, es also glatter erscheinen läßt als es ist. Auch ist es bei der Messung mit dem Schneidentaster schwierig, bestimmte Punkte des Flankenprofils im Diagramm festzulegen.

Erheblich günstiger ist es daher, einen punktförmigen Taster zu verwenden und diesen beim Messen zusätzlich in Richtung der Zahnhöhe so zu bewegen, daß er in seiner Bahn wie eine Meßschneide wirkt.

Bei einer Ausbildung des Gerätes nach F i g. 4 ist

eine solche Arbeitsweise möglich.

In seinem Grundaufbau entspricht das Gerät dem Gerät nach Fig. 1. Folgende zusätzliche Teile sind vorhanden: Die dem Tastgerät zugeordnete Welle 20 ist außer mit dem beschriebenen, mit dem Querschlitten 27 zusammenwirkenden Wälzgetriebe 23 bis 25 noch mit einem weiteren Wälzgetriebe — Welle 20, Wälzbänder 38 und Schlitten 39 — ausgerüstet. Die Welle 20 wird mittels einer Stellschraube 40 gegen Drehung gesichert, während sich der Wälzzylinder 25 frei auf der Welle drehen kann. Fest verbunden mit dem Wälzzylinder ist ein Winkelstück 41 mit eingearbeiteter Führungsnut 42 für den Schlitten 39. An diesem sind die Enden der Wälzbänder 38 befestigt. Der Schlitten 39 trägt, radial ki der Führungsnut 43 einstellbar, einen im wesentlichen U-förmigen Bügel 44, zwischen dessen Schenkeln eine Achse 45 drehbar gelagert ist. Diese Achse ist um den Eingriffswinkel des Prüflings geneigt zu einer zur Achse 21 senkrechten Ebene einstellbar. Sie hat in ihrer Mitte einen Zapfen 46, der in einer Nut 47 einer Zylinderscheibe 48 geführt ist. An dieser ist eine Stange 49 mit dem Tastkopf 50 befestigt, die im Hals einer Schwinge 51, gegen Drehung durch eine Paßfeder 52 gesichert, geführt ist. Die Schräglage der Nut 47 ist entsprechend den jeweiligen Verhältnissen einstellbar. Die Schwinge 51 ist in Lagern 53 auf einem Lagerbügel 54 gelagert, der auf einem Führungskörper 55 durch nicht dargestellte Mittel verstellbar befestigt ist, welcher seinerseits, in F i g. 4 nicht sichtbar, an einem Schenkel des Winkelstückes 41 befestigt ist.

Die Enden der Achse 45 sind in Kugelschalen von Gleitschuhen 56 gelagert, die sich in Führungsnuten 57 in den Schenkeln des Bügels 44 verschieben können. Die Achse besteht aus drei ineinanderschiebbaren Teilen, die durch Federn 58 auseinandergedrückt werden. Beim Schwenken der Schwinge 51 um die Achse des Zapfens 46 verschieben sich die Gleitschuhe in den Führungsnuten, und die Teile der Achse 45 schieben sich in- oder auseinander. In den eingestellten Schwenklagen um die Achsen von 46 und 53 kann die Schwinge durch in Fig. 4 nicht dargestellte Mittel festgeklemmt werden.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Der an dem Schlitten 39 angeordnete Bügel 44 wird radial zur Achse 21 so eingestellt, daß die Tastkuppe 18 das Profil des Prüflings im vorgesehenen Abstand von seiner Teilkegelspitze bestreicht, wenn durch eine Drehung der Handkurbel 29 die gedachte Bezugsver-

zahnung und der Prüfling aneinander abwälzen. Soweit entsprechen die Bewegungen den Bewegungen des Gerätes nach Fig> 1. Hinzu kommt hier eine Bewegung des Tastkopfes in Richtung der Zahnhöhe. Während nämlich das Winkelstück 41 sich mit dem . Wälzzylinder 25 um die Achse 21 dreht und der Schlitten 39 diese Bewegung mitmacht, verschiebt er sich gleichzeitig in der Nut 42, verursacht durch sein von den Wälzbändern 38 erzwungenes Abwälzen an der festgehaltenen Welle 20. Der Bügel 44 wird dabei mitgenommen. Achse 45, Zapfen 46 und Schrägführung 47 bewirken eine axiale Verschiebung der Stange 49 und damit die angestrebte Zusatzbewegung, des Tastgerätes 50 mit der Tastkuppe 18 in Richtung der Zahnhöhe.

Infolge der Schwenkbarkeit der Schwinge 51 um zwei aufeinander senkrecht stehende Achsen läßt sich die Stange 49 innerhalb bestimmter Grenzen auf jede beliebige Richtung zur Achse 21 einstellen. Damit ist es möglich, den Taster sowohl dem geradlinigen Profil des Tangentialschnittes der Flanken der Bezugsverzahnungen von Kegelrädern mit geraden oder schrägen Zähnen nachzuführen, als auch dem geradlinigen Profil des NormaJschnittes der Bezugsverzahnungen von Kegelrädern mit Spiralverzahnung. Da der sich auf seiner geraden Bahn bewegende Meßtaster in beiden Fällen ein Profil der Bezugsverzahnung verkörpert, ist das Übersetzungsverhältnis für die Drehungen der Bezugsverzahnung und des Prüflings, d. h. des Wälzzylinders 25 und der Spindel 2, entsprechend dem Teilkegelwinkel des Prüflings einzustellen.

Man kann mit den vorhandenen Einstellmöglichkedten die den Meßtaster tragende Stange 49 auch in die Richtung des geradlinigen Normalprofilschnittes eines nicht gewälzten Teilerrades mit Spixalzähnen einstellen. Um dann das Flankenprofil der Zähne eines diesem Tellerrad zugeordneten Rades zu prüfen, muß das Übersetzungsverhältnis des Wälzzylinders 25 und der Aufnahmespindel 2 entsprechend dem Zähnezahlverhältnis des Prüflings zum Tellerrad und der Winkel der Achsen 3 und.21 gleich dem Achsenwinkel des Getriebes eingestellt werden.

Der richtige Verlauf der Flankenlängslinien, kurz Flankenlinien genannt, von Gerad- und Schrägzahnkegelrädern sowie von Spkalkegelrädem mit nach Kreisen, verlängerten Evolventen oder verlängerten Zykloiden gekrümmten Zähnen läßt sich mit dem Gerät unter Verwendung der Einrichtungen nach F i g. 6 bis 9 ebenfalls prüfen.

Da alle Flankenlinien von Geradzahnkegelrädern zur Teilkegelspitze gerichtet sind, bedarf es zur Prüfung ihres Verlaufes nur einer in dieser Richtung verlaufenden Geradführung für den Taster.

Bei Schrägzahnkegelrädern verlaufen die Flankenlinien in der Teilebene der Bezugsverzahnung tangential an einen ihrem Mittelpunkt umschriebenen Kreis. Die Flankenlinien auf den Teilkegeln der Räder ergeben sich durch die Aufwicklung der geraden Flankenlinien der Bezugsverzahnung auf die Teilkegel, sind also räumlich gekrümmt. Läßt man den Teilkegel des Rades auf der Teilebene der Bezugsverzahnung abrollen urtd erteilt gleichzeitig einem punktförmig berührenden Taster eine im Verhältnis zur Abrollung des Prüflings schnelle Hin- und Herbewegung in Richtung der Flankenlinien der Bezugsverzahnung, dann berührt er während der Abrollung die Flanken des Rades immer in den Punkten seines Teilkegels, in denen sich die Flänkerilihien der Bezugsverzahnuhg in der momentanen Abrollstellung mit denen des Rades berühren. Das von dem die Ausschläge des Tasters aufzeichnenden Schreibgerät erhaltene Diagramm besteht daher in einer größeren Zahl von Einzelausschlägen, deren Höchstwerte jeweils einen Meßpünkt darstellen. Die Verbindende durch die Spitzen der Ausschläge stellt das Bild der Flankenlinie dar; diese ist fehlerfrei, wenn die Spitzen

ίο alle auf gleicher Höhe liegen, d. h., wenn ihre Verbindende eine gerade, zur Vorschubrichtung des Diagrammstreifens parallele Linie ist (Fig. 5).

Die Anordnung zur Durchführung dieses Meßverfahrens zeigt F i g. 6.

Am Wälzzylinder 25 der F i g. 4 ist ein Flansch 59 vorgesehen. An diesem Flansch ist ein Winkelstück

60 befestigt, das als Lager für einen kleinen Motor

61 dient, der eine auf seiner Welle befestigte Reibrolle 62 antreibt. Die Reibrolle treibt eine am Flansch 59 drehbar gelagerte Reibscheibe 63 an. Auf dieser ist eine Exzenterscheibe 64 radial verstellbar befestigt. An der Exzenterscheibe liegt unter dem Zug von Federn 65 eine Rolle 66 art, die auf einem Schütten 67 gelagert ist. Der Schlitten 67 ist auf einer Führungsbahn 68 auf dem Flansch 59 in radialer Richtung geführt. Auf ihm ist ein senkrecht zur Führungsbahn 68 verstellbarer Meßkopf 69 mit dem Meßtaster 18 befestigt.
Zum Prüfen der Flankenlinien von Geradzahnkegeirädern wird der Meßtäster 69 so auf dem Schlitten 67 eingestellt, daß er sich bei Verschiebung des Schlittens auf einer radialen Bahn senkrecht zur Achse 21 bewegt. Der Wälzzylinder 25 steht fest, der Motor 61 läuft mit niedriger Drehzahl. Die an der Exzenterscheibe 64 anliegende Rolle 66 und die Federn 65 bewegen den Schlitten 67 langsam hin und her, und der ah eine Zahnflanke des ebenfalls unbeweglichen Prüflings angestellte Meßtäster nimmt die Abweichungen der Flankeiilinie von ihrem geradlinigen radialen Verlauf auf.

Zum Prüfen der Flankefnlinien von Schrägzahnkegelräderri wird der Meßtaster 69 auf dem Schlitten 67 so eingestellt, daß seine Bahn den die Zahnschräge des Prüflings bestimmenden Kreis in der Teilebene der Bezugsverzahnung berührt, d. h. im Abstand des Radius α dieses Kreises an der Achse 21 vorbeigeht. Prüfling 1 und Wälzzylinder 25 werden dem Übersetzungsverhältnis der Zähnezahlen von Bezugsverzahnung und Prüfling entsprechend angetrieben, wie oben an Hand der F i g. 1 beschrieben; Gleichzeitig treibt der hierbei mit höherer Drehzahl laufende Motor 61 die hin- und hergehende Bewegung des Schlittens 69 und damit den Meßtaster mit im Verhältnis zur Wälzbewegung hoher Hubzahl an, und es ergibt sich in der oben beschriebenen Weise ein Meßdiagramm gemäß Fig. 5.

In entsprechender Weise können die Flankenlinien von Spiralkegelrädern geprüft werden, wenn dafür gesorgt wird, daß der Meßtaster durch eine entsprechende Führungsanordnung auf der Soll-Flankenlinie der Bezugsverzahnung, also z. B. einem' Kreisbogen, einer verlängerten Evolvente oder Epizykloide geführt wird und längs dieser eine relativ zur Abrollung des Prüflings schnelle Hubbewegung ausführt, Fig. 7 bis 9 zeigen die entsprechenden Meßanordnungen.

Bei der Anordnung nach Fig. 7, die der Prüfung kreisbogenförmiger Flankenlinien dient, treibt der am Flansch 59 über ein Winkelstück gelagerte Motor 61

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ίο

eine auf seiner Welle befestigte Exzenterscheibe 71 an. Diese greift in einen Schlitz einer Lasche 72, die mit einer am Flansch 59 drehbar gelagerten Wälzscheibe 72 verbunden ist. In einer Führungsbahn des Flansches 59 radial verstellbar ist ein Gleitstück 74 mit einem Lagerbolzen 75, auf dem eine Reibrolle 76 drehbar gelagert ist. An dieser ist ein Arm 77 befestigt, der einen auf ihm verstellbaren Meßkopf 78 trägt. Eine Feder 79, die am Lagerbolzen 75 und an einem im Flansch 59 festen Bolzen 80 angreift, zieht die Reibrolle 76 an die Wälzscheibe 73.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Während Prüfling 1 und Wälzzylinder 25 wieder im Übersetzungsverhältnis der Zähnezahl der Bezugsverzahnung zu der des Prüflings angetrieben werden, bewirkt der Antrieb durch den schnellaufenden Motor 61 über die Exzenterscheibe und die Wälzscheibe eine Schwingung des an die Flanke des Prüflings angestellten Tasters 18 auf einer Kreisbahn um die Achse des Bolzens 75. Bei Einstellung des Ab-Standes der Achse des Bolzens 75 von der Achse 21 und des radialen Abstandes des Tasters 18 von der Achse des Bolzens 75 auf die der jeweiligen Bezugsverzahnung zugrunde liegenden Werte schwingt der Taster auf der Sollflankenlinie der Bezugsverzahnung hin und her und erfaßt während der Abrollung des Prüflings auf ihrer Teilebene in der oben für die Schrägzahnkegelräder näher beschriebenen Weise in den- Umkehrpunkten seiner Bewegung den Verlauf der Flankenlinien des Prüflings. Zur Einstellung des Abstandes der Achse des Bolzens 75 zur Achse 21 ist die Wälzscheibe 73 auswechselbar.

Bel· der' Meßanordnung nach F i g. 8 wird die verlängerte Epizykloide nach ihrem Entstehungsgesetz unter Abrollung eines Kreises (Rollkreis) an einem zweiten festen Kreis (Grundkreis) von einem Punkt beschrieben, der die Drehung des Rollkreises mitmacht, sich aber auf einem Kreis mit größerem Radius als dem des Rollkreises bewegt. ■

Der mittels des Winkelstückes¹·^ am Flansch 59 des Wälzzylinders 25 gelagerte" kleine Elektromotor 61. treibt die Exzenterscheibe''7Ib an, die in einen Schlitz 81 eines zweiarmigen Hebels 82 eingreift, der auf dem Wälzzylinder 25 frei drehbar gelagert ist. Auf dem Flansch des Wälzzylinders ist eine Grundkreisscheibe 83 undrehbar zentrisch befestigt. In einem zweiten:Schlitz 84 des zweiarmigen Hebels 82 ist radial zur Achse 21 verstellbar eine Rollkreisscheibe 85 gelagert. Mit der Rollkreisscheibe ist mit den gleichen Mitteln, wie bei der Anordnung nach F i g. 7 beschrieben, der Meßkopf mit dem Meßtaster 18 verbunden.

Beim Prüfen werden der Wälzzylinder 25 und der Prüfling 1 wieder im genannten Übersetzungsverhältnis, angetrieben. Der Elektromotor setzt über die Exzenterscheibe 71 den Hebel 82 in schwingende Bewegung. Dabei rollt die Rollkreisscheibe 85 an der relativ zu 25 feststehenden Grundkreisscheibe 83 ab, und der Taster 18 beschreibt bei entsprechender Einstellung seines Abstandes von der Achse von 75 die 6i> verlängerte Epizykloide des Grundkreises 83 in der sich mit dem Wälzzylinder drehenden-Teilebene der Bezugsverzahnung 36. Die Grundkreisscheibe und die Rollkreisscheibe werden konstruktiv auswechselbar angeordnet, da ihre Durchmesser natürlich den Soll-Durchmessern der Grund- und Rollkreise der zu prüfenden verlängerten Epizykloide entsprechen müssen. Eine Kreisevolvente durchläuft jeder Punkt auf der Kante eines Lineals, das an einem festen Kreis, dem Grundkreis, abwälzt. Eine verlängerte (Rreis-)Evolvente wird von jedem mit dem Lineal verbunden gedachten Punkt beschrieben, der von der abwälzenden Linealkante aus gesehen um einen gewissen Abstand zum Inneren des Grundkreises verschoben ist. Bei mit einem kegelförmigen Fräser von 60° Kegelwinkel erzeugten. Spiralkegelrädern haben die Flankenlinien in der Teilebene der Bezugsverzahnung die Form verlängerter Evolventen mit dem Grundkreis

m_n

ρ =

und der erzeugende Punkt ist um den Abstand a—m_n nach dem Grundkreisinneren verschoben.

Bei der Meßanordnung nach Fig. 9 wird ein Lineal 86 durch ein Wälzband 87 über Zwischenrollen 88 gegen eine auswechselbare, am Flansch 59 des Wälzzylinders 25 befestigte Wälzscheibe 89 gepreßt. Auf einem am Flansch befestigten Lagerböckchen 90 ist ein kleiner Elektromotor 61 mit einer Exzenterscheibe 71 b gelagert. Eine Feder 90 α zieht das Lineal 86 ständig gegen die Exzenterscheibe. Diese versetzt das Lineal in eine wiegende Bewegung um die Wälzscheibe 89. Die Tastkuppe 18 am Tastkopf 78, der in seinem Abstand von der Linealkante einstellbar an dem Lineal befestigt ist, beschreibt dabei hin- und herschwingend die angestrebte evolventenförmige Bahn: Die Wälzscheibe muß den Grundkreisdurch-■m'esse? der Bezugsverzahnung haben und der Taster aü^^len Abstand m„ von der Linealkante eingestellt w'efden. ....

-¹WIe Fig. 10 erkennen läßt, können auf dem Gerät mit einfachen Mitteln auch die Profile von Stirnrädern geprüft werden.· In dem dargestellten Beispiel läuft der Wälzzylinder 25 leer auf der Welle 20. Das Tastgerät 17 wird von einer Brücke 92 getragen, die an dem Querschlitten 27 befestigt ist. Die Achsen 21 des Wälzzylinders 25 und 3 der Aufnahmespindel 2 niit dem Prüfling 1 werden fluchtend eingestellt. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Wälzzylinder und dem Prüfling wird so eingestellt, daß die Umfangsgeschwindigkeit am Grundkreis des Prüflings gleich der linearen Geschwindigkeit des Meßtasters, das ist gleich der Geschwindigkeit des Antriebsschlittens 27; ist. Dann durchläuft der Taster relativ zum sich drehenden Prüfling die Sollevolvente.

Die vorstehenden Erklärungen sind auf das Wesentliche beschränkt. Die Darstellung von Einzelheiten wie Befestigungs-, Verstell- und Einstellmittel wurde der Anschaulichkeit halber in der Zeichnung fortgelassen.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, so könnte z. B. der Schwenkschlitten anstatt Träger des Prüflings auch Trägex des Tastgerätes sein. Dann wäre der Prüfling ortsfest gelagert, wie es in den Beispielen die Welle mit dem zugeordneten Wälzzylinder ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gerät zum Prüfen der Flanken vorzugsweise kegeliger Zahnräder, bei dem sowohl dem Prüfling als auch dem Tastgerät Wälzkörper und Wälzbänder mit Linealen zur gegenseitigen Bewegungsübertragung zugeordnet sind und der dem Prüfling zugeordnete Wälzkörper auf einem schwenkbaren Untersatz angeordnet ist, dessen Schwenkachse die Achsen der Wälzkörper in der Teilkegelspitze des Prüflings schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Tastgerät (17) zugeordnete Wälzzylmder (25) auf einer waagerechten, ortsfest gelagerten Welle (20) angeordnet und über die Wälzbänder (23,

24) mit einem quer zur Wellenachse auf einem Bett (10) verschiebbaren Schlitten (27) verbunden ist und daß der dem Prüfling (1) zugeordnete, auf einer waagerechten Achse (3) gelagerte Wälzzylinder (6) über Wälzbänder (15, 16) mit einem quer zu seiner Achse verschiebbaren Schlitten (14) verbunden ist, der auf einem parallel zur Prüflingsachse in einer Führung (11) des schwenkbaren, auf dem Bett (10) gelagerten Untersatzes (8) verstellbaren Schlitten (5) gelagert ist, und daß ferner auf der Achse (7) des schwenkbaren Untersatzes (8) ein Winkelhebel mit zwei in ihrer gegenseitigen Winkellage einstell- und festklemmbaren Hebelarmen (30, 31) gelagert ist, die Langlöcher (34, 35) zur Führung von Mitnehmerzapfen (32, 33) der Schlitten (14, 27) aufweisen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmerzapfen (33) in einem Schlitz (35 a) am Schlitten (14) radial zur Achse (7) des schwenkbaren Untersatzes (8) nach einer Skala verstellbar und festklemmbar ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Tastgerät (17) zügeordnete Welle (20) außer mit dem mit dem Querschlitten (27) verbundenen Wälzgetriebe (23 bis

25) mit weiteren Wälzbändern (38) ausgerüstet ist, wobei die Welle durch eine Klemmschraube (40) gegen Drehung gesichert ist, während sich der Wälzzylinder (25) frei drehen kann.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der frei drehbare Wälzzylinder (25) mit einer Geradführung (42) für einen von den Wälzbändern (38) angetriebenen Schlitten (39) ausgerüstet ist.

5. Gerät nach Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet durch einen auf dem Schlitten (39) radial zur Welle (20) verstellbaren U-förmigen Bügel (44), der an der Innenseite seiner Schenkel mit Führungsnuten (57) versehen ist, eine in Gleitschuhen (56), die in den Führungsnuten gleiten, gelagerte, im Winkel neigbare Achse (45), eine auf dieser Achse schwenkbar gelagerte Schwinge (51), in der eine den Tastkopf (50) tragende Stange (49) undrehbar geführt ist, die an einer winkeleinstellbaren Zylinderscheibe (48) mit einer Nut (47) befestigt ist, in welche ein an der Achse (45) fester Zapfen (46) eingreift.

6. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Flansch (59) am Wälzzylinder (25), eine auf dem Flansch drehbar gelagerte Reibscheibe (63) mit einer Exzenterscheibe (64), einen auf dem Flansch radial geführten Schlitten (67), auf dem der Meßkopf (69) verstellbar geführt ist, und einen Motor (61) mit Reibrolle (62).

7. Gerät nach Anspruch 1 und 6, gekennzeichnet durch eine auf dem Flansch (59) drehbar gelagerte Reibscheibe (73), eine an ihr feste Lasche (72) mit einem Schlitz (81), eine in diesen eingreifende, vom Motor (61) angetriebene Exzenterscheibe (71) und eine radial auf dem Flansch verstellbar gelagerte Reibrolle (76) mit einem Arm (77), der den auf ihm verstellbaren Meßkopf (78) trägt.