Holographie für bewegte Teile

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In Zahnradgetrieben muss die Geometrie zwischen den einzelnen Zahnflanken der Räder sehr genau abgestimmt sein, um die Energie mit höchster Effizienz übertragen zu können. Je nach dem Verlauf der Zahnflanken unterscheiden die Autoren des "Handbuch Maschinenbau" Geradzähne, Schrägzähne, Pfeilzähne, Kreisbogenzähne, Spiralzähne und Evolventenzähne (Seite 926) und erläutern im folgenden Verzahnungsgesetz, Verzahnungsmaße und die unterschiedlichen Verzahnungsarten in Zahnradgetrieben. Die Geometrie von Zahnflanken wird, so der Stand der Technik, mit taktilen Messverfahren stichprobenartig geprüft.

Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts HoloMotion ist es nun, ein inlinefähiges, berührungslos messendes System zu entwickeln, das eine hundertprozentige Kontrolle der Zahnradgeometrie erlaubt. Um dies zu realisieren, passen die Projektpartner – der Spezialist für Verzahnungsmesstechnik Frenco, ZF Friedrichshafen als führender Technologiekonzern in der Antriebs- und Fahrwerktechnik sowie das Freiburger Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik (IPM) – das etablierte Verfahren der digitalen Holographie an diese Anwendungsherausforderung an.

Dynamisch gemessen – Zeile für Zeile

Die digitale Holographie ist ein sehr genaues und gleichzeitig schnelles Messverfahren – allerdings bisher mit einem Nachteil: Das zu vermessende Objekt darf sich während des Messvorgangs nicht bewegen. Und Bewegung bedeutet hierbei schon eine winzige Verschiebung um einen tausendstel Millimeter. Dies verhindert bislang den Einsatz der Holographie als Inline-Messtechnik für bewegte Teile. Die Forscher und Entwickler wollen im Projekt HoloMotion diese Einschränkung umgehen, indem sie die 3D-Information zeilenweise aufnehmen. Dadurch werden nach Informationen des IPM kürzere Belichtungszeiten möglich. Die vollständige Oberfläche der Zahnflanke könne dann anschließend im Rechner rekonstruiert werden.