DE891455C - Gear tester - Google Patents

Description

Zahnrad-Prüfgerät Es sind Zahnrad-Abrollprüfgeräte, sogenannte Einflanken-Prüfgeräte, bekannt, bei denen sich zwei Zahnräder miteinander derart im Eingriff befinden, daß ihre zugehörigen Teilkreisscheiben sich berühren und aneinander abwälzen. Beide Zahnräder sind auf Achsen gesteckt, wobei das zu prüfende Rad auf die eine, das Lehrzahnrad auf die andere Achse aufgebracht ist. Das Lehrzahnrad ist mit seiner Reibscheibe vom zugehörigen -Teilkreisdurchmesser fest verbunden, während der Prüfling sich lose auf der gleichen Achse wie seine Reibscheibe vom zugehörigen Teilkreisdurchmesser drehen kann. Werden nun die beiden Zahnräder bei angepreßten Reibscheiben in Umdrehung versetzt, so führt bei Fehlern in der Verzahnung der lose über seiner Teilkreisscheibe gelagerte Prüfling mehr oder minder große Relativbewegungen in seiner Umdrehungsrichtung gegenüber seiner Reibscheibe aus. Meist befestigt man die Reibscheibe des Prüflings auf einer Hohlwelle, die koaxial zu der Welle des Prüflings selbst angeordnet ist.Gear tester They are gear rolling test devices, so-called single-flank test devices, known, in which two gears are in engagement with each other in such a way that their associated pitch disks touch and roll against each other. Both Gears are placed on axles, with the wheel to be tested on the one, the Master gear is applied to the other axis. The master gear is with his Friction disc of the associated pitch circle diameter firmly connected while the test object loosely on the same axis as its friction disc from the associated pitch circle diameter can turn. Now the two gears rotate with the friction disks pressed on offset, if there are errors in the toothing, the loosely leads over its circular disk stored test object more or less large relative movements in its direction of rotation opposite to its friction disc. Usually the friction disk of the test piece is attached on a hollow shaft which is arranged coaxially to the shaft of the test specimen itself.

Zur Anzeige der Fehler des Prüflings hat man vorgeschlagen (vgl. z. B. Schuchardt u. Schüttes Techn. Milfshuch, 9. Aufl., I939, S. 464, Abb. Z 50), die Relativbewegungen der koaxialen Welle und Hohlwelle mittels zweier Stahlbänder auf eine Anzeigevorrichtung bzw. Schreibeinrichtung zu übertragen, die ebenfalls aus Welle und Hohlwelle besteht, wobei mit der Welle der Diagrammträger und mit der Hohlwelle der Schreibstift verbunden ist. Diese Anordnung besitzt den wesentlichen Nachteil, daß eine ganze Reihe von tSbertragungselementen notwendig ist, um die Relativbewegungen zwischen dem Prüfling und der zugehörigen Reibscheibe auf die Anzeigevorrichtung bzw. In order to display the errors of the test item, it has been suggested (cf. z. B. Schuchardt and Schüttes Techn. Milfshuch, 9th edition, 1939, p. 464, Fig.Z 50), the relative movements of the coaxial shaft and hollow shaft by means of two steel belts to be transmitted to a display device or writing device, which also consists of a shaft and a hollow shaft, with the shaft of the diagram carrier and the pen is connected to the hollow shaft. This arrangement has the essential Disadvantage that a whole series of transmission elements is necessary to the Relative movements between the test object and the associated friction disk on the Display device or

Schreibeinrichtung zu übertragen. Diese Vielzahl von Übertragungselementen beeinträchtigt die Genauigkeit des Geräts ganz erheblich; die dadurch bedingte Störanfälligkeit ist ein Grund dafür, daß sich derartige Geräte als Werkstattgeräte nicht durchsetzen konnten.To transfer writing device. This multitude of transmission elements affects the accuracy of the device quite significantly; the resulting susceptibility to failure is one reason why such devices are not establishing themselves as workshop devices could.

Ein anderer Vorschlag (Patentschrift 282 584) vermeidet zwar unnötige Zwischenglieder in der Ubertragung, jedoch muß hierbei die gesamte mechanische Schreibeinrichtung beim Wechseln des Prüflings jeweils entfernt werden. Infolge dieses Nachteils ist eine einwandfreie Prüfung mit der gewünschten Genauigkeit auf einem solchen Gerät schwer durchzuführen. Eine andere Anordnung der Schreibeinrichtung ist ohne Erhöhung der Zahl der Übertragungsglieder auf mechanischem Wege nicht durchführbar. Another suggestion (patent specification 282 584) avoids unnecessary ones Intermediate links in the transmission, however, the entire mechanical writing device be removed when changing the test item. As a result of this disadvantage is a flawless test with the desired accuracy on such a device difficult to perform. Another arrangement of the writing device is without elevation the number of transmission links not feasible mechanically.

Die Erfindung beseitigt alle diese Nachteile, indem sie sich zur Bestimmung der Relativbewegungen zwischen Prüfling und zugehöriger Reibscheibe elektrischer Mittel bedient. Nach der Erfindung ist mit der Hohlwelle, auf der die Teilkreisscheibe des Prüflings sitzt, ein Träger verbunden, auf dem ein oder mehrere Induktionsspulen befestigt sind, während die koaxiale, den Prüfling tragende Welle die zu diesen Spulen gehörenden Kerne trägt und die Anzeige der Relativverschiebungen über eine Brücken- oder Transformatorschaltung erfolgt. Diese Übertragung bietet dadurch ein genaues und auch im rauhen Werkstattbetrieb sicheres Verfahren der Einflankenabrollprüfung von Zahnrädern. Als weiteren Vorteil erhält man bei dem Gerät gemäß der Erfindung die Möglichkeit, eine beliebig hohe Übersetzung wählen und auch verschiedene Ubersetzungen wahlweise benutzen zu können; dies ist besonders wichtig, wenn auf ein und demselben Gerät Räder verschiedenen Geuauigkeitsgrades zu prüfen sind. The invention overcomes all of these disadvantages by being directed to Determination of the relative movements between the test object and the associated friction disk electrical Means served. According to the invention is with the hollow shaft on which the circular disk of the test object is connected to a carrier on which one or more induction coils are attached are attached, while the coaxial shaft carrying the test object leads to these Coils belonging to cores and the display of the relative displacements via a Bridge or transformer connection takes place. This transfer offers thereby a Precise and safe method of the single flank roll test even in rough workshop operation of gears. Another advantage is obtained with the device according to the invention the ability to choose any high translation and also different translations to be able to use optionally; this is especially important when on the same Device wheels of different degrees of accuracy are to be checked.

Auch kann man von der bei den bekannten mechanischen Anordnungen unvermeidlichen Aufzeichnung in Polarkoordinaten abgehen und die leichter auswertbare Aufzeichnung in rechtwinkligen Koordinaten benutzen.One can also use the inevitable in the known mechanical arrangements Record in polar coordinates and the more easily evaluable record use in rectangular coordinates.

Die Abb. X bis 4 zeigen einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens. Figs. X to 4 show some embodiments of the inventive concept.

Abb. I zeigt schematisch eine Möglichkeit der Anordnung der beiden zu prüfenden Zahnräder, ihrer Reibscheiben und der Träger für die Meßanordnung, Abb. 2 die Meßanordnung mit zwei Induktionsspulen, Abb. 3 mit einer Tauchspule, Abb. 4 mit einem Bolometer oder elektrischen Widerstandsfernsender. Fig. I shows schematically one way of arranging the two The gears to be tested, their friction disks and the carrier for the measuring arrangement, Fig. 2 the measuring arrangement with two induction coils, Fig. 3 with a moving coil, Fig. 4 with a bolometer or electrical resistance transmitter.

Weitere Möglichkeiten, wie z. B. die Verwendung eines kapazitiven Mikrometers, sind in den Zeichnungen nicht dargestellt. Other options, such as B. the use of a capacitive Micrometers are not shown in the drawings.

Auf den gleichen Achsen 5, 9 wje das zu prüfende Zahnrad 1 und das Lehrzahnrad 2 sitzen zwei Reibscheiben 3, 4, deren Durchmesser jeweils gleich dem Teilkreisdurchmesser der beiden Zahnräder ist. Die Reibscheibe 4 ist fest mit dem Lehrzahnrad 2 verbunden, während die Reibscheibe 3 nicht auf der Achse 5 des Zahnrades I sitzt, sondern mit einer zu dieser koaxialen Hohlwelle 6 verbunden ist. Mit der Hohlwelle 6 ist eine Scheibe 8 oder ein Segment oder ein andersgeformter Träger, mit der Achse 5 das zugehörige Stellglied 7 für die Meßeinrichtung verbunden. Die Reibscheiben 3 und 4 werden mit einem bestimmten Anpreßdruck gegeneinander angestellt, sind also reibschlüssig miteinander verbunden. In diesem Fall befinden sich die beiden zu prüfenden Zahnräder (Prüfling I und Lehrzahnrad 2) im Soliachsenabstand und liegen entsprechend dem betriebsmäßigen Zustand jeweils nur mit einer Flanke aneinander. Der Antrieb erfolgt über die Welle g des Zahnrades 2. Gleichförmigen Antrieb vorausgesetzt, dreht sich das Zahnrad 2 und die mit diesem verbundene Reibscheibe 4 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit. Über die Reibscheibe 3 wird die Scheibe 8 als Träger der Meßeinrichtung ebenfalls mit konstanter, jedoch dem Durchmesserverhältnis der beiden Reibscheiben 3 und 4 entsprechender Winkelgeschwindigkeit angetrieben. Während das treibende Rad 2 gleichförmig bewegt wird, dreht sich das getriebene Rad I je nach den Fehlern, die es besitzt (Rundlauf-, Zahnform-, Teilungsfehler usw.), ungleichförmig. Das mit ihm verbundene, auf der gemeinsamen Achse sitzende Stellglied 7 für die Meßeinrichtung dreht sich mit derselben ungleichförmigen Winkelgeschwindigkeit wie das Zahnrad I. On the same axes 5, 9 each gear to be tested 1 and the Master gear 2 sit two friction disks 3, 4, each of which has a diameter equal to that Pitch diameter of the two gears is. The friction disc 4 is fixed to the Master gear 2 connected, while the friction disk 3 is not on the axis 5 of the gear I sits, but is connected to a hollow shaft 6 coaxial with this. With the Hollow shaft 6 is a disk 8 or a segment or some other shaped carrier, connected to the axis 5, the associated actuator 7 for the measuring device. the Friction disks 3 and 4 are set against each other with a certain contact pressure, are therefore frictionally connected to each other. In this case the two gears to be tested (test item I and master gear 2) at the solenoid axis distance and, depending on the operational status, each have only one edge to each other. The drive takes place via the shaft g of the gear wheel 2. Uniform Assuming drive, the gear 2 rotates and the friction disc connected to it 4 with constant angular velocity. About the friction disc 3 is the disc 8 as a carrier of the measuring device also with a constant, but the diameter ratio of the two friction disks 3 and 4 driven at a corresponding angular speed. While the driving wheel 2 is moving smoothly, the driven one is rotating Wheel I depending on the errors it has (concentricity, tooth form, pitch errors etc.), non-uniform. The one connected to it, sitting on the common axis Actuator 7 for the measuring device rotates at the same non-uniform angular velocity like the gear I.

Erfindungsgemäß wird der Abrollfehler aus der Vor- oder Nacheilung, d. h. den Winkelgeschwindigkeitsunterschieden, der Scheibe 8 gegenüber dem Stellglied 7 auf elektrischem Wege gemessen. According to the invention, the unwinding error is derived from the lead or lag, d. H. the differences in angular speed of the disc 8 with respect to the actuator 7 measured electrically.

Die Erfindung ist jedoch durchaus nicht auf elektrische Verfahren beschränkt.However, the invention is by no means limited to electrical methods limited.

Die Scheibe 8 trägt beispielsweise zwei eisengeschlossene Induktionsspulen I0, 11 (s. Abb. 2), während das Stellglied 7 als Anker I2 ausgebildet ist. Der letztere ragt in den Raum zwischen den beiden Spulen I0, II hinein und bildet mit den Kernen dieser Spulen die Luftspaltes, und s2. The disc 8 carries, for example, two iron-enclosed induction coils I0, 11 (see Fig. 2), while the actuator 7 is designed as an armature I2. The latter protrudes into the space between the two coils I0, II and forms with the cores of these coils the air gap, and s2.

Eine Veränderung in der Breite der Luftspalte s1 und s2 ruft Änderungen der induktiven Widerstände der beiden Spulen 10, 11 hervor und kann über eine Brückenschaltung 20 auf einem Anzeigeinstrument oder einem Tinteuschreiber 21 sichtbar gemacht werden.A change in the width of the air gaps s1 and s2 causes changes the inductive resistances of the two coils 10, 11 and can be via a bridge circuit 20 can be made visible on a display instrument or an ink pen 21.

Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit. Auf der Scheibe 8 sitzt eine eisengeschlossene Induktionsspule I3, das Stellglied 7 besitzt eine Nase I4, die einen Zapfens als beweglichen Kern der Spule 13 trägt. Auch hier wirkt sich ein Unterschied in der Winkelgeschwindigkeit zwischen der Welle 5 und der Hohlwelle 6 und damit eine Vor- bzw. Nacheilung der Scheibe 8 gegenüber dem Stellglied 7 als Änderung der Größe des Luft- spaltes s aus, die wieder über eine Brückenschaltung 20 auf einem Anzeigegerät oder einem Tintenschreiber 21 sichtbar gemacht wird. Fig. 3 shows another embodiment. On the disk 8 sits an iron-closed induction coil I3, the actuator 7 has one Nose I4, which carries a pin as a movable core of the coil 13. Also works here there is a difference in the angular velocity between the shaft 5 and the hollow shaft 6 and thus a lead or lag of the disc 8 compared to the actuator 7 as Change in the size of the air split s from that back over a Bridge circuit 20 visible on a display device or an ink pen 21 is made.

In Abb. 4 ist die Anwendung eines Bolometers zur Bestimmung der Winkelgeschwindigkeitsänderungen dargestellt. Die Scheibe 8 trägt ein Bolometer I7, dessen Taster I8 an einer auf dem Stellglied 7 befestigten Nase 19 anliegt. Winkelgeschwindigkeitsunterschiede zwischen der Welle 5 und der Hohlwelle 6 und damit eine Vor- bzw. Fig. 4 shows the use of a bolometer to determine changes in angular velocity shown. The disc 8 carries a bolometer I7, the button I8 of which on one the actuator 7 attached nose 19 rests. Angular velocity differences between the shaft 5 and the hollow shaft 6 and thus a front or

Nacheilung der Scheibe 8 gegenüber dem Stellglied 7 ergeben Ausschläge des Bolometertasters I8 und können auf einem Anzeigeinstrument oder einem Tintenschreiber 2I sichtbar gemacht werden. Die Stromzuführung kann beispielsweise über Stromabnehmerbügel I6 erfolgen.The lag of the disk 8 with respect to the actuator 7 results in deflections of the bolometer button I8 and can be displayed on a display instrument or an ink pen 2I can be made visible. The power supply can, for example, be via a current collector bracket I6 take place.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zum Feststellen von Winkelges chwindigkeits änderungen an zwei zusammenarbeitenden Zahnrädern mittels zweier zu diesen Zahnräder koaxial angeordneter, sich berührender Reibscheiben vom Teilkreisdurchmesser dieser Zahnräder, wobei das eine Zahnrad (Lehrzahnrad) mit seiner zugehörigen Reibscheibe fest verbunden ist, während sich das andere Zahnrad (Prüfling) gegenüber seiner Teilkreisscheibe verdrehen kann und die Vor-bzw. Nacheilung dieses Zahnrades (Prüflings) gegenüber seiner Teilkreisscheibe ein Maß für den Abrollfehler der beiden zu prüfenden Zahnräder bildet, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Hohlwelle (6), auf der die Teilkreisscheibe (3) des einen Zahnrades (Prüflings I) sitzt, eine Scheibe (8) (Segment oder andersgeformter Träger) verbunden ist, auf der eine oder mehrere elektrische eisengeschlossene Induktionsspulen (10, II bzw. I3) befestigt sind, während die koaxiale, den Prüfling (I) tragende Welle (5) die zu diesen Induktionsspulen (Io, II bzw. I3) gehörenden Kerne (I5) bzw. PATENT CLAIMS: I. Device for determining angular velocity Changes to two cooperating gears by means of two gears connected to these coaxially arranged, touching friction disks with the pitch circle diameter of these Gearwheels, one gearwheel (master gearwheel) with its associated friction disk is firmly connected, while the other gear (test item) is opposite to his Can rotate pitch disk and the pre- or. Lag of this gear (test item) opposite its pitch circle a measure of the rolling error of the two to be tested Forms gears, characterized in that with the hollow shaft (6) on which the Part-circle disk (3) of one gear (test item I) sits, one disk (8) (segment or other shaped carrier) is connected, on the one or more electrical Iron-closed induction coils (10, II and I3) are attached, while the coaxial shaft (5) carrying the test object (I) which leads to these induction coils (Io, II or I3) belonging cores (I5) or Anker (I2) trägt oder beeinflußt und die Anzeige der Relativverschiebungen vorzugsweise über eine Brückenschaltung erfolgt.Armature (I2) carries or influences and the display of the relative displacements preferably takes place via a bridge circuit. 2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Hohlwelle (6) verbundene Scheibe (8) statt der Induktionsspulen die feste(n) Platte(n) eines kapazitiven Mikrometers trägt, während mit der koaxialen, den Prüfling (I) tragenden Welle (5) die bewegliche(n) Platte(n) dieses kapazitiven Mikrometers verbunden ist (sind). 2. The method and device according to claim I, characterized in that that the disc (8) connected to the hollow shaft (6) instead of the induction coils the fixed plate (s) of a capacitive micrometer carries, while with the coaxial, the test object (I) carrying shaft (5) the movable plate (s) of this capacitive Micrometer is (are) connected. 3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Hohlwelle (6) verbundene Scheibe (8) statt der Induktionsspulen einen verstellbaren Ohmschen Widerstand (elektrischen Fernsender oder Bolometer) (I7) trägt, während durch ein mit der koaxialen, den Prüfling (I) tragenden Welle (5) verbundenes Stellglied (I9) die Veränderung dieses Ohmschen Widerstandes bewirkt wird. 3. Apparatus according to claim I, characterized in that the with the hollow shaft (6) connected to an adjustable disc (8) instead of the induction coils Ohmic resistance (electrical remote transmitter or bolometer) (I7) carries while by an actuator connected to the coaxial shaft (5) carrying the test object (I) (I9) the change in this ohmic resistance is caused.