ModularitätUnser Konzept trennt die Funktion von der

Form. Die äußere Form folgt immer dersel-ben geometrischen Konstruktion. Die Funk-tionalitäten werden umgesetzt durch Bau-gruppen, die auf standardisierten Flanschen montiert werden. Jedes einzelne Modul be-nötigt weniger als 1m² Standfläche.

Auch wenn Sie mit einem manuell bela-denen Prüfstand beginnen, brauchen Sie für die Zukunft keine Einschränkungen zu be-fürchten, wenn Sie zu einer vollständig in-tegrierten automatisierten Produktionslinie mit Roboterhandling ausbauen!

Lassen Sie Ihrer Phantasie freien Lauf!

Der Einsatz eines Scara-Roboter eröffnet Ih-nen eine Vielzahl von Be- und Entlade-Möglich-keiten:

Staubandförderung mit frei wählbaren RichtungenGruppierung von Modulen als Satellit, um den die Teile auf einem Stauband transpor-tiert werdenEinbinden in ein werksweites Verfolgungs-system mit intelligenten Paletten

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Sogar die Module selbst können ganz ver-schieden konfiguriert werden. Bei voller Aus-nutzung der drei möglichen Positionen für die Messschlitten können Sie auf einem Messmo-dul folgende Prüfungen durchführen:

drei verschiedene Verzahnungen auf einem Teildrei verschiedene Zahnräder mit gleichem Innerdurchmesserein Zahnrad mit drei verschieden Mess-methoden (z.B. Zweiflanken-Wälzprüfung, Einflanken-Wälzprüfung, Teilung)

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Integrierte Prüfstände für die Qualitätssicherung in der Produktion

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2008

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Prüfmethoden

GeräuschprüfungBeide Zahnräder laufen bei hoher Geschwin-

digkeit miteinander, etwa bei 200 min-1. Die Be-schleunigung des Schlittens wird mit einem Be-schleunigungssensor gemessen.

Für die Klassifizierung wird nicht der unmittel-bar gemessene Wert verwendet. Das Zeitsignal wird mittels FFT transformiert und die Energie in bestimmten Frequenzbändern ausgewertet.Mit n als Drehgeschwindigkeit und z als Zähne-zahl können charakteristische Frequenzbänder lokalisiert werden bei:

Drehgeschwindigkeit nDoppelte Drehgeschwindigkeit 2nZahneingriffsfrequenz zn

Die maximale Amplitude kann benutzt werden, um Klopfer auf den Zahnflanken zu entdecken, z.B. als Kriterium zum anschließenden Glätten oder Markieren der auffälligen Zähne.

Diese Messmethode führt nicht zu Ergebnis-sen, die direkt zwischen verschiedenen Prüf-ständen vergleichbar sind. Die Grenzwerte zur Klassifizierung werden in einer Lernphase er-mittelt.

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Vorteile der AbrollprüfständeSehr schnell: Geeignet für eine 100%ige QualitätsprüfungEinfach zu integrieren: Kein höheres Fachwissen oder ausführliche Schulung nötig für den Anwender in der Pro-duktion Zuverlässig und leicht zu warten: Spanndorn und Lehrzahnrad müssen nach 40.000 - 60.000 Zyklen ausgewechselt bzw. nachgearbeitet werden

Nachteile der AbrollprüfständeAlle Ungenauigkeiten im Lehrzahnrad, Spanndorn, Schlitten, Lager und UUT überlagern

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Während einer kurzen Lernphase klassifiziert das System nicht selbstständig, sondern über-nimmt die Entscheidung des Anwenders. Nach dieser Lernphase kann das System durch Ver-gleich der aktuellen Messung mit vorher ge-speicherten Grenzwerten eine Klassifizierung selbstständig durchführen.

InProQ AG – Am Hasenbiel 14 – DE 76297 Stutensee

Amtsgericht Mannheim – HRB 702935 – USt.-ID: DE255608262 – Steuer-Nr.: 34413/73558Vorstandsvorsitzender: Dag Dittmer – Aufsichtsratsvorsitzender: Josef Hamann

info@inproq.com – www.inproq.comDeutsche Bank Karlsruhe – Kto. 085578300 – BLZ 660 700 04

Verschiedene mathematische Methoden werden benutzt, um sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich aussage-kräftige Merkmale zu identifizieren

Mit unseren Modulen können Sie anspruchs-volle Qualitätssicherung kombiniert mit flexibler Handhabung und Fördertechnik zu einem güns-tigen Preis einführen. Folgende Module stehen Ihnen bereits jetzt zur Verfügung:

Abrollprüfstand

Markierstation

Glättstation

Für Sie entwickeln wir stetig weiter!

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12 Module benötigen nur 8 m²

Manuelles Beladen mit Teilen und Entnahme

UUT in der Mitte, 3 unterschiedliche Masterzahnräder (gelb) auf Schlitten

Prüfmethoden Prüfmethoden

Grundlegender MessaufbauMit einer Einrichtung können zwei verschie-

dene Prüfmethoden durchgeführt werden:

Zweiflankenwälzprüfung undGeräuschprüfung

Beide integrierte Prüfmethoden werden im Zweiflankenwälzkontakt ohne Drehmoment durchgeführt:

Das zu testende Zahnrad (unit-under-test – UUT) ist auf einer festen Achse gespannt, das Lehrzahnrad auf einem Schlitten. Das Lehr-zahnrad wird mit einer Kraft von etwa 20N ge-gen das UUT gepresst.

Während des Abrollens befinden sich beide Zahnräder in einer engen Eingriffsbedingung, d.h. beide Flanken eines Zahnes berühren im-mer die entsprechenden zwei Flanken der Zahnzwischenräume des Gegenrades.

Da die Zahnräder nicht für diese Abrollbedin-gung ausgelegt sind, wird jeder einzelne Zahn-eingriff zu einer Achsabstandsabweichung a“ führen.

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Bei einer ganzen Umdrehung wird dies zu einem kurzwelligen Anteil der Messung führen und zeigt eine konstante Frequenz und Amplitu-de wenn ein perfektes Zahnrad mit einem per-fekten Lehrzahnrad läuft.

In Wirklichkeit aber wird man Abweichungen von einer perfekten Zahnradgeometrie finden, wie zum Beispiel:

Klopfer und Grate auf dem aktiven Teil einer Flanke, generell: Schädengelegentliche Abweichungen der Zahndickeradialer RundlaufPlanschlagusw.

und all diese verursachen charakteristische Achsabstandsänderungen, die mit den beiden in diesem Aufbau möglichen Methoden ausge-wertet werden können.

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ZweiflankenwälzprüfungZunächst muss das Messsystem kalibriert

werden. Bei der Messung laufen beide Zahnrä-der bei niedriger Geschwindigkeit, ungefähr 20 min-1, miteinander. Die Verschiebung des Meis-terradschlittens wird durch einen hochauflösen-den Wegmesssensor gemessen.

Der gemessene Wert ist der Abstand zwi-schen der Achse des Meisterzahnrads und des UUT in Bezug auf den theoretischen nominellen Achsabstand im Zweiflankenkontakt (theor. a“), der während der Kalibrierung ermittelt wird.

Die Auswertung der Messergebnisse erfolgt gemäß DIN 3960 und ergibt folgende charakte-ristische Größen:

Fi“ Zweiflanken-WälzabweichungDie Zweiflanken-Wälzabweichung Fi“ stellt die

Veränderung des Achsabstandes a“ im Zwei-flankenkontakt dar, d.h. ergibt sich als Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten Achs-abstand während einer Umdrehung des UUT.fi“ Zweiflanken-Wälzsprung

Der Zweiflankenwälzsprung fi“ ist die größte Abweichung im Abrollachsabstand a“, die wäh-rend eines Zahneingriffs entsteht.Fr“ Rundlaufabweichung

Die Rundlaufabweichung Fr“ ist der langwel-lige Anteil der Zweiflanken-Wälzabweichung und folglich die Distanz zwischen dem obers-ten und dem untersten Punkt der „gemittelten Linie“.

Ein echtes Zweiflanken-Wälzprüfdiagramm berechnet mit dem vorher beschriebenen Messmodul. Die rote Kurve stellt den fi“-Wert dar getrennt vom langwellingen Wert Fr“ (in blau). Auf dem Bild überlagern sich fi“ und Fr“ wie auf den veralteten Streifenschreibern aus den frühen Zeiten der Zahnradherstellung.

Aa“ AchsabstandsänderungDie Zweiflanken-Achsabstandsänderung stellt

die Differenz zwischen dem angenommenen Nominalwert des Zweiflanken-Achsabstandes (theor. a“) und der eigentlichen Abweichung (berechnet von der Position Fr“/2).B Klopfer-Amplitude

Stellt die zulässige Abweichung des Zweiflan-ken-Achsabstandes a“ innerhalb eines prozen-tualen Anteils (zu definieren) des Zahneingriffs dar.

Dieser Wert wird verwendet, um durch auto-matisierte Auswertung von Diagrammen Be-schädigungen auf der Zahnflanke festzustellen. Ein solcher Spitzenwert kann niedriger sein als ein typisches fi“, muss aber höher sein als die dem Fertigungsstand entsprechende Oberflä-chenunebenheit. Er muss zusammen mit dem Anteil definiert werden, einem Wert von maxi-mal 90 % einer Zahneingriffsdauer (=100 %).

Die auf verschiedenen Abrollprüfständen ge-messenen Werte sind direkt vergleichbar. Die Klassifizierung kann einfach erfolgen anhand der DIN 3960/61 oder durch Anlegen von be-nutzerdefinierten Klassen (Definition der obe-ren und unteren Grenzen) für individuelle Pa-rameter.

Bild eines Zweiflankenwälzprüf-Diagramms Fi“

Zahnräder im Zweiflankenkontakt1 = Spanndorn2 = UUT

3 = Lehrzahnrad 4 = Messschlitten