Entwicklung eines neuen Großverzahnungsringnormals mit d = 2 m

Im Rahmen des nationalen Verbundprojektes „EVeQT“ (Erhöhung der Verfügbarkeit und Qualitätsoptimierung von Triebstrangkomponenten und Verzahnungen für Windenergieanlagen) ist an der PTB ein neues Großverzahnungsringnormal mit einem Außendurchmesser von etwa 2 m entwickelt worden. Es verkörpert je drei verschiedene Außen- und Innenverzahnungen mit unterschiedlichen Schrägungswinkeln und Steigungsrichtungen.


Abbildung 1: Großverzahnungsringnormal mit d = 2 m

Abbildung 1 zeigt das neue Verzahnungsnormal auf einer speziellen Auflagevorrichtung, die eigens hierfür in Zusammenarbeit mit dem Wissenschaftlichen Gerätebau entwickelt und gefertigt wurde. Sie sorgt für eine geringe und vor allem reproduzierbare Durchbiegung des Ringes während der Messungen.

Weil der Ring für die in der PTB vorhandenen stationären Koordinatenmessgeräte (KMG) zu groß ist, wurde für die Kalibrierung auf ein mobiles Multilaterationsverfahren zurückgegriffen, das zuvor ebenfalls in der PTB entwickelt worden ist. Das sogenannte M3D3-Verfahren verwendet (wenigstens) vier im Raum nachführbare Linear-Interferometer (Laser-Tracer), um die lokalen Geometrieabweichungen des KMGs punktweise zu korrigieren. Über den Einsatz dieser in der PTB kalibrierten Laser-Tracer gelingt es auch, die Rückführung auf die Längeneinheit Meter zu realisieren. Die vollständige Auswertung der Ergebnisse erfolgt zurzeit. Allerdings ist bereits absehbar, dass die (erweiterten) Messunsicherheiten für die Kalibrierung weniger als 5 µm betragen werden.

Momentan wird das neue Großverzahnungsnormal in einem nationalen Ringvergleich verwendet. Neben der PTB beteiligen sich sieben Partner (Messgerätehersteller, Kalibrierlaboratorien, Industrieunternehmen) an den Vergleichsmessungen.