DE1001021B

DE1001021B - Federpruefgeraet zur Bestimmung der Federrate

Info

Publication number: DE1001021B
Application number: DER16635A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Dettinger
Original assignee: GEORG REICHERTER SPEZIALFABRIK
Current assignee: GEORG REICHERTER SPEZIALFABRIK
Priority date: 1955-05-13
Filing date: 1955-05-13
Publication date: 1957-01-17

Description

Federprüfgerät zur Bestimmung der Federrate Die Erfindung befaßt sich mit dem, insbesondere in der Feinmechanik sehr häufig vorkommenden Problem der Ermittlung der Federrate. Unter Federrate versteht man das Verhältnis von Kraftänderung zu Formänderung, die bei gewöhnlichen Schraubenfedern eine Längenänderung ist.
Ein bekanntes Verfahren zur Ermittlung der Federrate beruht auf der Anwendung von Vergleichsfedern.
Hauptmerkmal dieses Verfahrens ist, daß bei der Prüfung die zu prüfende Feder, also, delr Prüfling, an einem Ende verbunden wird mit einem Ende einer Vergleichsfeder bekannter Federrate und daß beide Federn belastet werden. Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist, die Federrate der Vergleichsfeder zur Anpassung an verschiedene Arten von Prüflingen einstellbar zu machen, wie dies beispielsweise beschrieben und in Abb. 1 beispielsweise und schematisch dargestellt ist.
Ist die Federrate des Prüflings gleich groß wie die Fe, derrate der Vergleichsfeder, dann bleibt die Verbindungsstelle der beiden Federn bei deren Belastung in Ruhe ; sie wird sich aber in bezug auf den Maschinenständer bewegen, wenn die beiden Federraten nicht gleich groß sind. Aus Richtung und Betrag dieser Bewegung, die auf einen Zeiger übertragen werden kann, ist zu erkennen, ob die Federrate des Prüflings gleich groß ist wie die der Vergleichsfeder oder kleiner oder größer und um wieviel kleiner oder größer. Mit welchen Mitteln dies erreicht werden kann, sei im folgenden unter Hinweis auf die Abb. 1 beispielsweise beschrieben. 1 bedeutet eine Vergleichsfeder, die in einem auf zwei Stützen 2 und 3 aufliegenden und außerhalb dieser beiden Stützen durch den Prüfling belasteten Biegestab besteht. Während die Stütze 2 in einer in einem Schlitten 4 befestigten Scheide besteht, ist die Stütze 3 als Stelze ausgebildet, deren Pfannenlager5 im Schlitten 4 und deren Pfannenlager 6 an der Vergleichsfeder 1 verschiebbar sind. Dadurch wird erreicht, daß man, die Federrate der Vergleichsfeder 1 gegenüber Biegungsmomenten, die von dem Prüfling 7 herrühren, verändern und z. B. gleich groß machen kann wie die Federrate, die von dem Prüfling verlangt wird. An einer Skala 8 ist die Federrate der Vergleichsfeder 1 bei verschiedenen Abständen der Stützen 2 und 3 ablesbar. Der an der Stelze 3 angebrachte Zeiger 9 dient dazu, die Stelze 3 winkelrecht zur Vergleichsfeder 1 auszurichten.
Der Schlitten 4 und ein weiterer Schlitten 10 sind am Gerätegestell 22 geführt und können mittels eines am Gerätegestell 22 gelagerten Zahnrades 11 gegenläufig zueinander verfahren werden. Im Schlitten 10 ist ein Schlitten 12, an dem der Prüfling angeschlossen wird, verstellbar angeordnet. Bei Zugfederprüfung besteht das Anschlußstück, mit dem der Prüfling an den Schlitten 12 angeschlossen wird, in einem Zughaken 16. Am freien Ende der Vergleichsfeder 1 ist ein Zugband 13 angebracht, das die Bewegung des freien Endes der Vergleichsfeder 1 auf einen Zeiger 14 bzw. auf eine Skala 15 überträgt, die am Gerätegestell 22 gelagert bzw. befestigt sind.
Wie die Einstellung des beschriebenen Gerätes vorzunehmen ist und wie der Prüfvorgang sich abspielt, das sei an dem Beispiel beschrieben, daß eine große Anzahl von Zugfedern daraufhin geprüft werden soll, ob sie zwischen 20 und 25 mm Lange eine Federrate von 140 bis 180 g/mm haben. Zuerst wird die Stütze 3 so eingestellt, daß die Federrate der Vergleichsfeder 180 160 g/mm 2 beträgt. Hierauf werden von den zu prüfenden Zugfedern etwa fünf Stück herausgegriffen und darauf geprüft, welche Stellung des Zeigers 14 sie bei 20 mm Lange ergeben. Diese Feststellung wird mit Hilfe des Maßstäbchens 17 gemacht. Die Schlitten 4 und 10 befinden sich dabei in ihrer Grundstellung. Die Lange von 20 mm wird durch Verschieben des Schlittens 12 im Schlitten 10 mit Hilfe des Rändelgriffes 18 eingestellt. Aus den fünf Zeigerstellungen wird der Mittelwert gebildet und an der Skala 15 durch eine einstellbare Marke 19 festgelegt. Damit ist die Ausgangsstellung des Zeigers 14, von der aus die Prüfung auf Federrate zu erfolgen hat, festgelegt. Diese Prüfung geht also von einer bestimmten Kraft aus, deren absoluter Betrag in dem gewählten Beispiel einer Mengenprüfung nicht bestimmt zu werden braucht, aber dazu benützt wird, die Federlänge 20 mm, von der aus die Federrate bestimmt werden soll, genügend genau einzuhalten.
Die vorzunehmende Mengenprüfung geht nun sehr schnell vonstatten. Die Schlitten 4 und 10 werden in ihre Grundstellung gefahren. Hierauf wird der erste Prüfling zwischen die Vergleichsfeder 1 und den Zughaken 16 genommen und mittels des Rändelgriffes 18 gespannt, bis der Zeiger 14 auf die Marke 19 weist.
Damit ist die Federlänge von 20 mm, von der aus die Federrate bestimmt werden soll, genügend genau erreicht. Nun wird das Zahnrad 11 auf Anschlag verdreht, so daß die Schlitten 4 und 10 eine gegenläufige Bewegung von je 5 mm ausführen. Ist die Federrate des Prüflings genau gleich groß wie die an der Vergleichsfeder zu 160 g/mm eingestellte, dann bleibt der Zeiger 14 bei der gegenläufigen Bewegung der beiden Schlitten4 und 10 auf der Marke 19 stehen. Ist die Federrate des Prüflings großer als 160 g/mm, dann schlägt der Zeiger 14 nach links aus, weil die Stelle 23, an der Prüfling und Vergleichsfeder miteinander verbunden sind, gemäß Abb. 2 nach unten ausschlägt.
Ist die Federrate des Prüflings kleiner als 160 g/mm, dann schlägt der Zeiger 14 nach rechts aus, weil die Stelle 23, an der Prüfling und Vergleichsfeder miteinander verbunden sind, gemäß Abb. 3 nach oben ausschlägt. Der Betrag xl, um den die Verbindungsstelle 23 nach unten ausschlägt, wenn die Federrate des Prüflings den gerade noch zugelassenen Höchstwert cmCx hat, kann mit Hilfe der Gleichung cmax-α xa=α# cmax+α errechnet werden. Setzt man in diese Gleichung gemäß Beispiel für α den Wert 5 mm, für cmax den Wert 180 g/mm und für α den Wert 160 g/mm ein, so erhält man 180-160 X, = 5.--0, 295 mm.
180+160 Der Betrag x"um den die Verbindungsstelle 23 nach oben ausschlägt, wenn die Federrate des Prüflings den gerade noch zugelassenen Mindestwert cmf, hat, kann mit Hilfe der Gleichung cmin-α xr = -α# cmin+α errechnet werden. Setzt man in diese Gleichung gemäß Beispiel für a den Wert 5 mm, für cmin den Wert 140 g/mm und für α den Wert 160 g/mm ein, so erhält man 140-160 xr=-5##=0,333mm.
140-160 DieSkala 15 wird zweckmäßigerweise so geteilt, daß die wie beschrieben zu errechnenden Beträge für xt und x, ohne weitere Rechenarbeit an der Skala 15 durch, die beiden Toleranzmarken 20 und 21 abgesteckt werden können.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Federprüfgerät zur Bestimmung der Federkonstante mit eine Vergleichsfeder, deren eines Ende mit dem Prüfling verbunden ist, während die freien Enden von Prüfling und Vergleichsfeder gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung bewegt werden können, wobei Abweichungen der Federkonstante des Prüflings von derjenigen der Vergleichsfeder durch die Verschiebung der Verbindungsstelle der beiden Federn gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstante der Vergleichsfeder beliebig verändert werden kann.
2. Federprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsfeder als einseitig eingespannter Biegestab mit veränderlicher Einspannlänge ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften : Schweizerische Patentschrift Nr. 162 776 ; britische Patentschrift Nr. 559 749.