DE4418829C2 - Verzahnungsprüfgerät - Google Patents
VerzahnungsprüfgerätInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verzahnungsprüfgerät, bei
dem in zwei diametral einander gegenüberliegenden Zahnlücken
eines eine Verzahnung aufweisenden Prüflings je eine Scheibe
oder eine Kugel (beides nachfolgend der Einfachheit halber
nur noch "Meßkugel" genannt) eines bestimmten Durchmessers
einführbar ist und der Abstand dieser beiden Meßkugeln
voneinander ("Maß zwischen oder über zwei Kugeln") messbar
ist, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen die jeweilige
Meßkugel symmetrisch in der betreffenden Zahnlücke positio
nierbar ist, wobei ferner zu jeder der Meßkugeln ein Klein
meßtaster gehört, der aus einem Grundteil und einem daran
federnd hin- und herwippbar befestigten Meßteil besteht,
wobei jeweils an einem Meßteil eine der Meßkugeln angebracht
ist und das Grundteil in oder an einem stationären Teil des
Prüfgerätes gelagert ist, wobei ferner das Meßteil Mittel
zur elektrischen Messung der Eindringtiefe der jeweiligen
Meßkugel in die jeweilige Zahnlücke des Prüflings aufweist,
bevorzugt Mittel in Form einer induktiven Meßanordnung, die
mit einer Spule oder einem Magnetkern versehen sind, wobei
entsprechend der Wippbewegung des Meßteiles die Spule mehr
oder weniger einen Kern des Grundteiles umgibt, oder der
Magnetkern mehr oder weniger in eine Spule des Grundteiles
eintaucht (Oberbegriff des Anspruches 1). Ein solches Ver
zahnungsprüfgerät ist Gegenstand des Hauptpatentes 43 26
506, wobei der stationäre Teil um eine Achse pendelnd am
Prüfgerät gelagert ist, welche parallel zur Längsachse des
Prüfgerätes verläuft.
DE 33 27 549 A1 zeigt bewegliche Taster, die beim Messen in
einer Flankenberührung mit den Zähnen des zu messenden
Zahnrades stehen, womit nur eine Formprüfung möglich ist.
Die vorgenannten Taster sind an einem Schlitten angebracht,
der für das Weiterdrehen des Zahnrades soweit vom Zahnrad
weg bewegt wird, daß sich die Taster nicht mehr zwischen den
Zähnen befinden. Nach dem Verschwenken des Zahnrades um eine
Teilung werden die Taster vom Schlitten wieder in die Posi
tion zwischen den Zähnen gebracht, um eine erneute Messung
durchführen zu können.
Die Aufgaben- bzw. Problemstellung der Erfindung besteht
darin, auf der Lehre des Hauptpatentes P 43 26 406 basie
rend, weitere Ausführungen eines Verzahnungsgerätes gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen.
Hierzu sieht die Erfindung, ausgehend von einem Verzahnungs
prüfgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zunächst
vor, daß das Grundteil fest am Prüfgerät angebracht ist und
daß das Meßteil zusätzlich zu seiner im Oberbegriff ge
nannten Wippbewegung um eine Achse zum Grundteil schwenkbar
ist, die sich in der Ebene der Wippbewegung befindet und
etwa senkrecht zur Längsrichtung des Grundteiles verläuft.
Hiermit ist eine feste Anbringung und ein entsprechender
Halt des Grundteiles am Prüfgerät gegeben. Für die Zentrie
rung der Meßkugel im Prüfling ist anstelle der im Haupt
patent vorgeschlagenen pendelnden Lagerung des Grundteiles
gemäß der Erfindung dessen feste Anbringung an einem statio
nären Teil des Prüfgerätes vorgesehen. Außerdem ist das
Meßteil zusätzlich zu seiner o. g. Wippbewegung um die erläu
terte Achse zum Grundteil schwenkbar. Dies läßt sich kon
struktiv einfach und wirkungsvoll erreichen. So gibt hierzu
Anspruch 7 die Lehre, mit ein und demselben Bauteil, nämlich
einer Feder, sowohl die Wippbewegung, als auch die vorge
nannte Schwenkbewegung zwischen Meßteil und Grundteil zu
ermöglichen. Die Feder gewährleistet die selbstätige Rück
führung des Meßteiles in die Ausgangslage, sofern die Mes
sung beendet ist.
Im Gegensatz zum Gegenstand von DE 33 27 549 A1 erfolgt hier
eine Zweiflankenberührung der Messkugel an den Zähnen und
damit eine Maßprüfung.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den weite
ren Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung
und der zugehörigen Zeichnung von Ausführungsmöglichkeiten
der Erfindung zu entnehmen. Hierzu wird ferner der Offen
barungsinhalt des Hauptpatentes P 43 26 406.9-52 mit zum
Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung erklärt. Es
sind daher auch in der vorliegenden Anmeldung die Bezugszif
fern aus der Beschreibung des Hauptpatentes verwendet wor
den, soweit es sich um die gleichen Teile handelt.
In der
Zeichnung zeigt:
Fig. 1: an einem Querschnitt durch einen Prüfling mit
Innenverzahnung und einem Verzahnungsprüfgerät
mit Außenverzahnung das Meßprinzip des Haupt
patentes,
Fig. 2: einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbei
spiel der Erfindung eines Verzahnungsprüfgerä
tes zur Messung von Innenverzahnungen,
Fig. 3: einen Schnitt durch einen Kleinmeßtaster, der
in Fig. 2 nur schematisch dargestellt ist,
Fig. 4: eine Draufsicht auf Fig. 3,
Fig. 5: eine federnde Verbindung zwischen Meßteil und
Grundteil des Kleinmeßtasters in der Ruhestel
lung,
Fig. 5a: die Feder nach Fig. 5 in Verdrehstellung.
Fig. 1 zeigt einen Prüfling 1 mit Innenverzahnung 2 und
einer Prüfvorrichtung, hier in Form einer Führungsverzahnung
3 mit Außenverzahnung 4 und den beiden Meßkugeln 5. Das Ziel
ist die Messung der Abstände a zwischen den beiden Flanken 6
der jeweiligen Zahnlücke 7 des Prüflinges 1 und zwar insbe
sondere auf dem Teilkreisdurchmesser 8 der Verzahnung. Die
in ihrem Durchmesser genau vorgefertigten beiden Meßkugeln 5
werden in die einander gegenüberliegenden beiden Zahnlücken
7 wieder eingebracht. Wie das Ausführungsbeispiel gemäß den
Fig. 2-4 zeigt, können anstelle der vom Prinzip her in Fig.
1 dargestellten Meßkugeln 5 auch Meßscheiben 14 vorgesehen
sein, die in ihrem, in die Zahnlücken einbringbaren und der
Messung dienenden Bereich 14' (siehe Fig. 4) kugelförmig
ausgebildet sind. Im folgenden ist stets nur von "Meßkugeln"
die Rede, womit aber auch die Meßscheiben erfaßt sind.
Der Abstand t (das "Maß zwischen zwei Kugeln") wird in hier
nicht dargestellter Weise gemessen. Aus dem Meßergebnis t
kann man die Größe der Abstände a in den Zahnlücken ohne
weiteres ableiten. Diese Messungen sind für sich bekannt.
Sie werden zumindest für zwei, diametral zueinander angeord
nete Zahnlücken eines Prüflinges durchgeführt. Bevorzugt
werden auch weitere Messungen in der Umfangsrichtung 9 an um
entsprechende Winkel zueinander versetzte Zahnlückenpaaren
durchgeführt. Es sind, wie dieses Ausführungsbeispiel zeigt,
Prüflinge mit Innenverzahnung meßbar. Man kann aber auch,
wie die nachfolgenden Ausführungen zeigen, das Prinzip der
vorliegenden Erfindung an Verzahnungsprüfgeräten vorsehen,
bei denen eine Führungsverzahnungshülse mit innenseitiger
Führungsverzahnung vorgesehen ist und Prüflinge mit Außen
verzahnung geprüft werden (in der Zeichnung nicht darge
stellt).
Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel im Längsschnitt ein
Prüfverzahnungsgerät mit einer Führungsverzahnungshülse 17
mit Außenführungsverzahnung 17', über die in Richtung A der
nur strichpunktiert angedeutete Prüfling 1 geschoben (ge
führt) wird. Ein Flansch 10 ist über eine Schraube 13, die
gleichachsig zur Längsrichtung 18-18 des Prüfverzahnungs
gerätes verläuft, mit einer Zentrierscheibe 12 (Fig. 2
rechts) verschraubt und zusammen gehalten. Ferner sind im
Flansch 10 Bohrungen 29 für das Herausführen von Kabeln
vorgesehen.
Der Kleinmeßtaster besteht aus einem Grundteil 22 und einem
Meßteil 23, deren Verbindung miteinander näher anhand der
Fig. 3 bis 5a näher erläutert wird. Der Grundteil 22 ist an
der Innenseite 17" der Führungsverzahnungshülse 17 fest
angebracht. Im vorliegenden Beispiel dienen hierzu zwei
Schrauben 48. Fig. 2 zeigt, daß zwei Kleinmeßtaster 22, 23
zueinander diametral angeordnet vorgesehen sind. Der jewei
lige Meßteil 23 besitzt einen Meßkugelträger 42, der bevor
zugt mit ihm einstückig ist und an einer Stirnfläche 40 des
Grundteiles vorbei verlaufend sich mit der Meßkugel 14 in
einer Ausnehmung 16 der Führungsverzahnungshülse 17 befindet
und zwar derart, daß die Meßkugel 14 an der Außenseite
dieser Ausnehmung soweit vorstehen kann, daß mittels der
Wippbewegung des Meßteiles zum Grundteil die Meßkugel ihren
Platz in der jeweiligen Zahnlücke 7 findet.
Das Grundteil 22 ist mittels Schrauben 48, die in Gewinde
bohrungen 49 des Grundteiles eingreifen an der Führungsver
zahnungshülse 17 und damit an einem stationären Teil des
Verzahnungsprüfgerätes fest angebracht, wobei es sich in der
Längsrichtung 18-18 des Verzahnungsprüfgerätes erstreckt,
welche mit der Längsrichtung der Zahnung 17' der Führungs
verzahnungshülse 17 und auch der Schieberichtung A zusam
menfällt oder dazu parallel verläuft. Der Meßteil 23 ist mit
dem Grundteil 22 jeweils so verbunden, daß er zum einen
gemäß Ziffer 28 in Fig. 3 zum Grundteil eine Wippbewegung
durchführen kann. Ferner kann der Meßteil 23 zum Grundteil
22 eine Schwenkbewegung 41 in einer Ebene durchführen,
welche senkrecht zur Ebene der Wippbewegung und in Fig. 4
sich in der Zeichenebene befindet oder dazu parallel ver
läuft. Hiermit wird ebenfalls die Funktion des Meßprinzips
des Hauptpatentes erreicht, jedoch in der Weise, daß das
Grundteil 22 stationär am Verzahnungsprüfgerät befestigt
ist, d. h. hierzu keine Bewegung durchführen kann. Durch
entsprechende Ausbildung des nachstehend noch näher zu
erläuternden Verbindungsmittels 24 zwischen Meßteil 23 und
Grundteil 22 wird zum einen die erläuterte Wippbewegung
entsprechend dem Doppelpfeil 28 und damit eine Bewegung der
jeweiligen Meßkugel 14 in Richtung des Doppelpfeiles 27 in
Bezug auf die jeweilige Zahnlücke 7 ermöglicht. Die erläu
terte Schwenkbewegung in Richtung des Doppelpfeiles 41 gibt
dem Meßteil 23 und damit der Meßkugel 14 eine gewisse Sei
tenbeweglichkeit in der Umfangsrichtung 9 (siehe Fig. 1),
d. h. eine "schwimmende" Anordnung mit der erreicht wird, daß
die betreffende Meßkugel in die von der Messung zu erfas
sende Zahnlücke hineinkommt und sich darin mittig einordnet,
d. h. symmetrisch an den beiden Zahnflanken 6 anliegt.
Fig. 3 zeigt die Anbringung des Meßteiles 23 am Grundteil 22
über eine als Membran ausgebildete Feder 24, die mit ihrem
einen Ende 24' im Grundteil 22 und ihrem anderen Ende 24" im
Meßteil 23 fest eingelassen ist. Diese Membran aus einem
federnden Material, bevorzugt einem federnden Stahl, ist
sowohl in den Pfeilrichtungen 28 abbiegbar, als auch in den
Pfeilrichtungen 41 verdrehbar. Beide Bewegungen sind gleich
zeitig durchführbar. Hierzu empfiehlt es sich, daß die
Membran 24 zwei Arme 43 aufweist, die mit ihren Stirnenden
24" in den Meßteil 23 eingelassen sind. Zwischen diesen
Armen 43 ist ein Abstand 44 ausgespart. Hiermit wird die
Verdrehbarkeit dieser Membran 24 in Richtung der Pfeile 41
erleichtert. Andererseits ist aber eine genügend Breite b
der Membran 24 geschaffen, welche die o. g. Kippbewegung 28
erleichtert und begünstigt. Fig. 5 zeigt die Membran 24
unbelastet und unverdreht. Ihre Längsrichtung 45-45 verläuft
parallel zur Längsrichtung 18-18 des Prüfverzahnungsgerätes
und damit zur Längsrichtung des Grundteiles 22. Eine Verdre
hung der Arme 43 der Membran 24 in der Pfeilrichtung 41
ergibt eine Lage der Längsachse 46-46 des Meßteiles, die in
einem entsprechenden Winkel zur vorgenannten Achsrichtung
45-45 bzw. zur Achsrichtung 18-18 verläuft.
Fig. 3 zeigt ferner die Meßspulen 25 des Grundteiles und
darin entsprechend der Wippbewegung mehr oder weniger eint
auchende Magnetkerne 26 des Meßteiles 23.
Die Erfindung ist auch bei einem Verzahnungsprüfgerät zu
verwirklichen, das eine nach innen gerichtete Führungsver
zahnung aufweist. In diesem Fall befindet sich das Grundteil
des Kleinmeßtasters an der Außenseite der Führungsverzahnung
fest angebracht. Das Meßteil ist mit der Außenseite des
Grundteiles wippbar und schwenkbar verbunden und wird über
einen Meßträgerarm mit seiner Meßkugel in den Bereich der
Verzahnung des Prüflings gebracht. Auch ist es in einer
anderen Ausführung der Erfindung möglich, den Grundteil des
Kleinmeßtasters an der Außenseite eines zentralen Lagerkör
pers des Verzahnungsprüfgerätes fest anzubringen und den
Meßteil an der Außenseite des Grundteiles vorzusehen. Die
beiden letztgenannten Ausführungsmöglichkeiten sind zeichne
risch nicht dargestellt.
Statt der Membranfeder gemäß den Fig. 3 bis 5a könnten auch
andere Federformen, beispielsweise eine Drahtfeder oder den
Armen 43 der Fig. 5, 5a entsprechende Drahtfedern vorgesehen
sein.
Die beiden Arme 43 der Membranfederanordnung 24 nach Fig. 5
und auch die beiden vorgenannten Drahtfedern liegen in einer
Ebene, die senkrecht zur Ebene des Grundteiles verläuft.
Diese Ebene des Grundteiles entspricht der Ebene der
Schwenkbewegung 41. Sie befindet sich in der Darstellung der
Fig. 4 in der Zeichenebene, während sie in der Darstellung
der Fig. 3 senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Dagegen
verläuft die vorstehend genannte Achse 47-47 in Fig. 4
senkrecht zur Zeichenebene und damit zum Grundteil. Außerdem
befindet sie sich in der Ebene der Wippbewegung. Bevorzugt,
beziehungsweise zweckmäßigerweise befindet sich die Achse
47-47 in der Mitte des Grundteiles, wobei die an einem
Endbereich des Meßteiles angebrachte Meßkugel somit einen
entsprechenden Abstand von der Achse 47-47 besitzt.
Alle dargestellten und beschriebenen Merkmale, sowie ihre
Kombinationen untereinander, sind erfindungswesentlich.
Claims (12)
1. Verzahnungsprüfgerät, bei dem in zwei diametral einander
gegenüberliegenden Zahnlücken eines eine Verzahnung
aufweisenden Prüflings je eine Scheibe oder eine Kugel
(beides nachfolgend der Einfachheit halber nur noch
"Meßkugel" genannt) eines bestimmten Durchmessers ein
führbar ist und der Abstand dieser beiden Meßkugeln
voneinander ("Maß zwischen oder über zwei Kugeln")
messbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen die
jeweilige Meßkugel symmetrisch in der betreffenden
Zahnlücke positionierbar ist, wobei ferner zu jeder der
Meßkugeln ein Kleinmeßtaster gehört, der aus einem
Grundteil und einem daran federnd hin- und herwippbar
befestigten Meßteil besteht, wobei jeweils an einem
Meßteil eine der Meßkugeln angebracht ist und das Grund
teil in oder an einem stationären Teil des Prüfgerätes
gelagert ist, wobei ferner das Meßteil Mittel zur elek
trischen Messung der Eindringtiefe der jeweiligen Meß
kugel in die jeweilige Zahnlücke des Prüflings aufweist,
bevorzugt Mittel in Form einer induktiven Meßanordnung,
die mit einer Spule oder einem Magnetkern versehen sind,
wobei entsprechend der Wippbewegung des Meßteiles die
Spule mehr oder weniger einen Kern des Grundteiles
umgibt, oder der Magnetkern mehr oder weniger in eine
Spule des Grundteiles eintaucht, nach Patent 43 26
406.9-52, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil (22)
fest am Verzahnungsprüfgerät angebracht ist und daß das
Meßteil (23) zusätzlich zu seiner o. g. Wippbewegung (28)
um eine Achse (47-47) zum Grundteil schwenkbar (41) ist,
die sich in der Ebene der Wippbewegung befindet und etwa
senkrecht zur Längsrichtung des Grundteiles verläuft.
2. Verzahnungsprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Grundteil (22) an einer eine Führungs
verzahnung (17') aufweisende Führungsverzahnungshülse
(17) fest angebracht ist.
3. Verzahnungsprüfgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei einer nach außen gerichteten Führungs
verzahnung (17') das Grundteil an der Innenseite der
Führungsverzahnungshülse (17) befestigt (48) ist und daß
das Meßteil (23) an der Innenseite (22') des Grundteiles
wippbar (28) und schwenkbar (41) angelenkt ist.
4. Verzahnungsprüfgerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Meßteil (23) einen Meßkugelträger (42)
aufweist, der seitlich neben einer Stirnseite (40) des
Grundteiles (22) verläuft und mit der Meßkugel (14) in
eine Ausnehmung (16) der Führungsverzahnungshülse (17)
hineinragt.
5. Verzahnungsprüfgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei einer nach innen gerichteten Führungs
verzahnung sich das Grundteil an der Außenseite der
entsprechenden Führungsverzahnungshülse befindet und daß
das Meßteil an der Außenseite des Grundteiles wippbar
und schwenkbar angelenkt ist.
6. Verzahnungsprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Grundteil an der Außenseite eines
zentralen Lagerkörpers des Verzahnungsprüfgerätes fest
angebracht ist, und daß sich das Meßteil wippbar und
schwenkbar angelenkt an der Außenseite des Grundteiles
befindet.
7. Verzahnungsprüfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Meßteil (23) über eine
Feder oder Federanordnung (24) am Grundteil (22) ange
lenkt ist, die sowohl in der Wipprichtung (28), als auch
in einer Schwenkrichtung (41) des Meßteiles zum Grund
teil elastisch abbiegbar ist, wobei diese Schwenkrich
tung (41) in der Ebene des Grundteiles um eine Achse
(47-47) verläuft, die zur Ebene des Grundteiles senk
recht steht und sich dabei in der Ebene der Wippbewegung
befindet.
8. Verzahnungsprüfgerät nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich die Achse (47-47) der Schwenkbewegung
(41) in der Mitte des Kleinmeßtasters befindet und daß
die Meßkugel im Endbereich des zugehörigen Meßteiles und
damit im Abstand von der Schwenkachse (47-47) angeordnet
ist.
9. Verzahnungsprüfgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Feder (24) als membranartige
Blattfeder ausgebildet ist.
10. Verzahnungsprüfgerät nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die membranartige Blattfeder zwei Arme
(43) aufweist, zwischen denen sich ein Abstand (44)
befindet.
11. Verzahnungsprüfgerät nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Feder (24) aus Federdraht oder einem
schraubenförmig gewendelten federnden Draht besteht.
12. Verzahnungsprüfgerät nach Anspruch 11, gekennzeichnet
durch zwei Federdrähte oder zwei schraubenförmig gewen
delte Drähte, die voneinander einen Abstand besitzen.
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Patent Citations (2)
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