DE112016001022T5

DE112016001022T5 - Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit

Info

Publication number: DE112016001022T5
Application number: DE112016001022.2T
Authority: DE
Inventors: Hyun Koo Kang; Sang Hee Kim
Original assignee: Seoul National University R&DB Foundation
Current assignee: SNU R&DB Foundation
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2017-11-23
Anticipated expiration: 2036-02-13
Also published as: DE112016001022B4; WO2016140446A1; KR20160106904A; KR101665084B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit, welche dazu dient, die Schlagzähigkeit zu bewerten, die dadurch auftritt, dass ein fliegender Körper gegen jede Art von Prüfkörpern stößt, insbesondere eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit, welche auf verschiedene Größen oder Gestalten von den fliegenden Körpern anwendbar ist und welche als kleinmaßstäbiges Gerät halbdauernd verwendbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Abschusseinheit zum Belasten eines Hinterendes eines Trägers, an dem ein fliegender Körper angebracht ist; einem Abschussrohr, das an einer Vorderseite der Abschusseinheit angeschlossen ist und in das der Träger geschossen wird; und einer Prüfkammer, die an einer Vorderseite des Abschussrohrs angeschlossen ist und an deren Innenteil ein Prüfkörper, gegen den der vom Träger abgetrennte, fliegende Körper stoßen wird, befestigt wird, besteht, wobei der Träger aus einem zylindrischen Gehäuse, dessen beide Enden offen sind; mehreren Befestigungsteilen, die jeweils mit einer Innenumfangsfläche des Gehäuses verbunden sind und den fliegenden Körper im Zentrum des Gehäuses elastisch mit Druck beaufschlagen und so die Position desselben befestigen; und einem Belastungsteil, das ein Hinterende des Gehäuses schließt, besteht.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit, welche dazu dient, die Schlagzähigkeit zu bewerten, die dadurch auftritt, dass ein fliegender Körper gegen jede Art von Prüfkörpern stößt, insbesondere eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit, welche auf verschiedene Größen oder Gestalten von den fliegenden Körpern anwendbar ist und welche als kleinmaßstäbiges Gerät halbdauernd verwendbar ist.
Stand der Technik
Im Allgemeinen weisen die fliegenden Körper, die aufgrund verschiedener Faktoren, wie mechanischer Kollisionen oder Explosionen, etc. vorkommen, eine große Menge an Bewegungsenergien auf und so könnte die Sicherheit der gestoßenen Objekte, wie Bauwerke, Maschinengeräte, Luft- und Raumfahrteinrichtungen, etc. gefährdet sein.
Wenn ein solcher fliegender Körper mit hoher Geschwindigkeit gegen ein zu stoßendes Objekt stoßen würde, dann würde sich die Spannungs-Dehnungs-Beziehung eines Materials verändern und das gestoßene Objekt somit durch eine Oberflächeneindringung, Rückseitenablösung, Durchdringung, Rissausbreitung, etc. örtlich beschädigt.
Daher ist es nötig, die schlagfeste Leistung des gestoßenen, beschädigten Objektes zu erfassen. Als Beispiel für ein herkömmliches Verfahren zum Bewerten einer schlagfesten Leistung gibt es in diesem Zusammenhang ein Verfahren, das dadurch die schlagfeste Leistung bewerten kann, dass ein kugelförmiger, fliegender Körper 200, der auf einem Träger 100 geladen ist, mit hoher Geschwindigkeit mit einem Prüfkörper als Material eines zu stoßenden Objektes in einem Zustand beschossen wird, bei dem dieser Prüfkörper innerhalb einer Rückführungskammer 400 befestigt ist, und danach eine Eindringungstiefe, Rückseitenablösungstiefe oder beschädigte Breite, etc. des Prüfkörpers erfasst werden, wie in 1 (Südkoreanische Patent-Nr. KR10-1267792 ).
Bei einer solchen, herkömmlichen Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit ist nur ein Schuss des kugelförmigen, fliegenden Körpers 200 möglich. Zur Verwendung eines fliegenden Körpers 200 mit einer anderen Größe muss der Träger 100 bzw. ein Abschussrohr einer Abschusseinheit 300 dabei nur beschwerlich durch einen anderen bzw. ein anderes ersetzt werden.
Da ein verflüssigtes Gas erst nach der Komprimierung verwendet wird, um eine Triebkraft auf den Träger 100 zu übertragen, müssen der Stickstoff und somit auch mehrere Geräte ferner gebraucht werden, wobei trotzdem die Anzahl der Prüfungen begrenzt wird.
Da der Druck bei der Abschusseinheit 300 durch ein an einer Öffnung vor einer Gaskammer angebrachtes Druckblech gesteuert wird, ist eine genaue Steuerung des Gasdrucks außerdem nur schwer möglich. Zudem treibt das Gas beim Schießen des fliegenden Körpers 200 einen Zündungsstift vorwärts, dieser Zündungsstift reißt das Druckblech ein und dabei tritt das Gas in das Abschussrohr ein, so dass der Träger 100 geschossen werden kann, weshalb das Druckblech nach jedem Schießen des fliegenden Körpers 200 durch ein neues ersetzt werden muss.
Darüber hinaus gibt es auch zusätzliche Probleme dahingehend, dass die Größeneinstellung des in die Rückführungskammer 400 einzuladenden Prüfkörpers nur schwer möglich ist und dieser Prüfkörper aufgrund seines großen Volumens einen breiteren Raum einnimmt, und dass eine große Menge an Hilfsgeräten erforderlich ist.
Offenbarung der Erfindung
Technische Aufgabe
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit bereitzustellen, mittels welcher fliegende Körper mit verschiedenen Größen oder Gestalten ohne Austausch eines Trägers oder Abschussrohrs vorwärts getrieben werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die andere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit bereitzustellen, welche halbdauernd verwendet werden kann, wobei durch das erhebliche Verbessern eines großen, hochpreisigen und komplizierten Aufbaus die Miniaturisierung der Geräte erreicht werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit bereitzustellen, welche keinen Austausch eines Druckblechs bei jedem Schießen eines fliegenden Körpers erfordert, und welche die schlagfeste Leistung der Prüfkörper mit verschiedenen Größen bewerten kann.
Lösung der Aufgabe der Erfindung
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aus einer Abschusseinheit zum Belasten eines Hinterendes eines Trägers, an dem ein fliegender Körper angebracht ist; einem Abschussrohr, das an einer Vorderseite der Abschusseinheit angeschlossen ist und in das der Träger geschossen wird; und einer Prüfkammer, die an einer Vorderseite des Abschussrohrs angeschlossen ist und an deren Innenteil ein Prüfkörper, gegen den der vom Träger abgetrennte fliegende Körper stoßen wird, befestigt wird, besteht, wobei der Träger aus einem zylindrischen Gehäuse, dessen beide Enden offen sind; mehreren Befestigungsteilen, die jeweils mit einer Innenumfangsfläche des Gehäuses verbunden sind und den fliegenden Körper im Zentrum des Gehäuses elastisch mit Druck beaufschlagen und so die Position desselben befestigen; und einem Belastungsteil, das ein Hinterende des Gehäuses schließt, besteht.
Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet ist, dass jedes der Befestigungsteile aus einer Klemmplatte, die den fliegenden Körper mit Druck beaufschlagt, und einem Federelement, das zwischen der Klemmplatte und der Innenumfangsfläche des Gehäuses angeordnet ist und die Klemmplatte elastisch lagert, besteht.
Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet ist, dass das Federelement eine Blattfeder ist.
Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Hinterseite des Belastungsteils mit einem konkaven Teil ausgebildet ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet ist, dass die Abschusseinheit diejenige darstellt, welche mittels eines Luftdrucks den Träger belastet, wobei die Abschusseinheit dabei aus einem Luftkompressor; einem Luftbehälter, der die von dem Luftkompressor komprimierte Luft speichert; und einem Magnetventil, das zwischen dem Luftbehälter und dem Abschussrohr angeordnet ist und so die im Luftbehälter gespeicherte Hochdruckluft selektiv ablassen kann, besteht.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet ist, dass auf einer Seite des Abschussrohrs ein Entlüftungsventil zum Abführen der im Abschussrohr befindlichen Hochdruckluft vorgesehen ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet ist, dass in einer Mitte auf einer Vorderseite des Abschussrohrs eine Durchgangsbohrung ausgebildet ist, durch die der fliegende Körper durchgehen wird, wobei eine Trägersperre zum Begrenzen der Bewegungen des Trägers mit der Vorderseite des Abschussrohrs verbunden ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet ist, dass auf einer Seite der Trägersperre ein Verbindungsrohr vorgesehen ist, an dessen Außenumfangsfläche ein Gewinde ausgebildet ist, wobei das Verbindungsrohr in eine vorderseitige Innenumfangsfläche des Abschussrohrs eingeschraubt wird.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet ist, dass auf der Vorderseite der Abschusseinheit des Abschussrohrs bzw. auf einer Seite einer Hinterseite der Prüfkammer jeweils eine Trägerladung und eine Trägerrückführung öffenbar vorgesehen sind.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet ist, dass die Trägerladung und die Trägerrückführung jeweils aus einer auf einer Seite des Abschussrohrs ausgebildeten Öffnung und einem Abdeckungselement zum Schließen der Öffnung bestehen.
Effekt der Erfindung
Die Effekte gemäß der Erfindung lauten wie folgt:
Erstens, da ein fliegender Körper mittels eines Befestigungsteils in einem Träger under Druck befestigt ist, kann die schlagfeste Leistung der fliegenden Körper mit verschiedenen Größen oder Gestalten ohne Austausch des Trägers oder Abschussrohrs bewertet werden.
Zweitens, da ein Luftkompressor anstelle vom Flüssigstickstoff verwendet wird, können die Geräte miniaturisiert werden und es muss kein Gas separat eingekauft werden, weshalb die Geräte halbdauernd verwendet werden können. Daher kann eine herkömmliche Prüfvorrichtung mit einem großen, hochpreisigen und komplizierten Aufbau erheblich verbessert werden.
Drittens, kann die momentane Ablassung einer Hochdruckluft mittels eines Magnetventils reguliert werden und auch der Druck leicht reguliert werden. Daher muss kein Druckblech nach jedem Schießen eines fliegenden Körpers mit einem neuen ausgetauscht werden, was daher zur besseren Handhabbarkeit führt.
Viertens, können die Prüfkörper mit verschiedenen Größen oder Gestalten innerhalb der Prüfkammer montiert werden, wobei sich eine Trägerrückführung zum Abschussrohr kollinear befindet, weshalb sie sich nicht in das Vorwärtstreiben des fliegenden Körpers einmischt.
Fünftens, da eine abtrennbare Trägersperre am Ende des Abschussrohrs angeordnet ist, kann nur der fliegende Körper, der vom Träger abgetrennt wurde, den Prüfkörper belasten, wobei auch der Austausch einer verschlissenen Trägersperre möglich ist.
Sechstens, kann Restluft durch das Öffnen eines auf einer Seite des Abschussrohrs vorgesehenen Entlüftungsventils in sicherer Weise nach außen abgelassen werden. Daher kann ein Unfall, der beim Öffnen der Trägerladung oder der Trägerrückführung durch einen Restdruck innerhalb des Abschussrohrs auftreten könnte, verhindert werden.
Siebtens, kann die Schlagzähigkeit eines Prüfkörpers, der auf verschiedenen Gebieten, wie Bauwerk, Raumfahrt, Automobil, Luftfahrt, etc. die Schlagzähigkeit sicherstellen muss, analysiert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine herkömmliche Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit;
2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine perspektive Explosionsdarstellung eines Trägers;
4 eine seitliche Schnittdarstellung eines Trägers;
5 perspektive Darstellungen der verschiedenen Ausführungsbeispiele eines Befestigungsteils anhand der Art eines fliegenden Körpers;
6 eine perspektive Darstellung einer Verbindungsbeziehung zwischen einem Abschussrohr und einer Trägersperre;
7 eine seitliche Schnittdarstellung eines Abschussrohrs, mit dem eine Trägersperre verbunden ist;
8 eine perspektive Darstellung einer Trägerladung;
9 eine perspektive Darstellung einer Trägerrückführung;
10 eine perspektive Darstellung eines Innenteils einer Prüfkammer;
11 eine perspektive Explosionsdarstellung einer Verbindungsbeziehung zwischen einer Prüfkörperlagerung und einer Prüfkörperbefestigung; und
12 eine perspektive Darstellung eines Ausführungsbeispiel eienr Prüfkammer.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Zur Lösung der oben erwähnten Aufgaben ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Abschusseinheit zum Belasten eines Hinterendes eines Trägers, an dem ein fliegender Körper angebracht ist; einem Abschussrohr, das an einer Vorderseite der Abschusseinheit angeschlossen ist und in das der Träger geschossen wird; und einer Prüfkammer, die an einer Vorderseite des Abschussrohrs angeschlossen ist und an deren Innenteil ein Prüfkörper, gegen den der vom Träger abgetrennte fliegende Körper stoßen wird, befestigt wird, besteht, wobei der Träger aus einem zylindrischen Gehäuse, dessen beide Enden offen sind; mehreren Befestigungsteilen, die jeweils mit einer Innenumfangsfläche des Gehäuses verbunden sind und den fliegenden Körper im Zentrum des Gehäuses elastisch mit Druck beaufschlagen und so die Position desselben befestigen; und einem Belastungsteil, das ein Hinterende des Gehäuses schließt, besteht.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend ist die vorliegende Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele und der bieliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigt 2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung, 3 eine perspektive Explosionsdarstellung eines Trägers, und 4 eine seitliche Schnittdarstellung eines Trägers. Zudem zeigt 5 perspektive Darstellungen der verschiedenen Ausführungsbeispiele eines Befestigungsteils anhand der Art eines fliegenden Körpers.
Wie aus 2 bis 5 ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Abschusseinheit 20 zum Belasten eines Hinterendes eines Trägers 10, an dem ein fliegender Körper 1 angebracht ist; einem Abschussrohr 30, das an einer Vorderseite der Abschusseinheit 20 angeschlossen ist und in das der Träger 10 geschossen wird; und einer Prüfkammer 40, die an einer Vorderseite des Abschussrohrs 30 angeschlossen ist und an deren Innenteil ein Prüfkörper 2, gegen den der vom Träger 10 abgetrennte, fliegende Körper 1 stoßen wird, befestigt wird, besteht, wobei der Träger 10 aus einem zylindrischen Gehäuse 11, dessen beide Enden offen sind; mehreren Befestigungsteilen 12, die jeweils mit einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 11 verbunden sind und den fliegenden Körper 1 im Zentrum des Gehäuses 11 elastisch mit Druck beaufschlagen und so die Position desselben befestigen; und einem Belastungsteil 13, das ein Hinterende des Gehäuses 11 schließt, besteht.
Dabei stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit diejenige dar, welche dazu dient, die Schlagzähigkeit eines Prüfkörpers zu analysieren, der auf verschiedenen Gebieten, wie Bauwerk, Raumfahrt, Automobil, Luftfahrt, etc. die Schlagzähigkeit sicherstellen muss, wobei die Vorrichtung auf verschiedene Arten von Prüfkörpern, wie Beton, Schutztafel, Glas, Kunststoff, Platine oder dergleichen anwendbar ist.
Ferner ist die Abschusseinheit 20 ein Teil zum Belasten eines Hinterendes des Trägers 10, an dem der fliegende Körper 1 angebracht ist.
Dabei stellt die Abschusseinheit 20 diejenige dar, welche mittels eines Luftdrucks den Träger 10 belastet, wobei die Abschusseinheit dabei aus einem Luftkompressor 21; einem Luftbehälter 22, der die von dem Luftkompressor 21 komprimierte Luft speichert; und einem Magnetventil 23, das zwischen dem Luftbehälter 22 und dem Abschussrohr 30 angeordnet ist und so die im Luftbehälter 22 gespeicherte Hochdruckluft selektiv ablassen kann, bestehen kann.
Hierbei tritt eine von dem Luftkompressor 21 komprimierte Luft über ein Rohr in den Luftbehälter 22 ein.
Dann wird die Luft, die in den Luftbehälter 22 eintrat, unter Aufrechterhaltung des unter Hochdruck komprimierten Zustands in dem Luftbehälter 22 gespeichert.
Wird ein Magnetventil 23 auf einer Vorderseite des Luftbehälters 22 geöffnet, dann wird eine im Luftbehälter 22 gespeicherte Hochdrukluft über das Rohr momentan einer Seite des Abschussrohrs 30 zugeführt, so dass die Hochdruckluft den Träger 10 belastet.
Daher wird der Träger 10 nicht mittels eines Gases, sondern mittels eines Luftdrucks belastet, weshalb im Unterschied zu dem Fall, bei dem ein verflüssigtes Gas, wie Stickstoff, etc. eingesetzt wird, der Aufbau vereinfacht werden kann und das Gerät miniaturisiert werden kann.
Ferner wird nicht mittels eines Handsteuerventils, sondern mittels eines Magnetventils 23 gesteuert, ob die Hochdruckluft abgelassen wird oder nicht, wobei das Ventil kurzzeitig geöffnet werden kann, was dann zur einfachen Aufrechterhaltung des Hochdrucks führt. Dabei kann das Magnetventil 23 mittels eines elektrischen Signals nur für einen bestimmten Zeitraum geöffnet werden.
Außerdem ist es vorgesehen, dass sich vor der Abschusseinheit 20 ein Abschussrohr 30 und eine Prüfkammer 40 in der Reihenfolge befinden.
Hierbei wird der Träger 10, an dem der fliegende Körper 1 angebracht ist, innerhalb eines Endes des Abschussrohrs 30 positioniert. Dann wird der Träger 10 dadurch geschossen, dass sein Hinterende durch die Abschusseinheit 20 belastet wird, wodurch der Träger innerhalb des Abschussrohrs 30 mit großer Geschwindigkeit in einem Zustand vorwärts geht, bei dem der fliegende Körper 1 am Träger angebracht ist.
Dabei ist es vorteilhaft vorgesehen, dass das Abschussrohr 30 derart als kreisförmiges Rohr ausgestaltet ist, dass es dem Gehäuse 11 des Trägers 10 entsprechen kann.
Erreicht der Träger 10 danach eine Vorderseite des Abschussrohrs 30, dann steht der Träger 10 innerhalb des Abschussrors 30 still, und dann wird nur der fliegende Körper 1 vom Träger abgetrennt, so dass der fliegende Körper in die Prüfkammer 40 geschossen wird und so einen Prüfkörper 2 belastet.
Dann wird der Prüfkörper 2 innerhalb der Prüfkammer 40 befestigt, und so wird der fliegende Körper 1, der in die Prüfkammer 40 geschossen wurde, mit dem Prüfkörper 2 beschossen.
Falls die Abschusseinheit 20 aus dem Luftkompressor 21, dem Luftbehälter 22 und dem Magnetventil 23 besteht, wie oben erwähnt, kann auf einer Seite des Abschussrohrs 30 ein Entlüftungsventil 31 vorgesehen sein, das die im Abschussrohr 30 befindliche Hochdruckluft abführen kann.
Daher kann das Entlüftungsventil 31 nach dem Schießen des fliegenden Körpers 1 geöffnet werden, so dass die innerhalb des Abschussrohrs 30 verbleibende Hochdruckluft nach außen abgeführt werden kann. Somit kann ein Unfall vorgebeugt werden, der aufgrund der plötzlichen Ablassung der Luft beim Zurückführen des Trägers 10 aus dem Abschussrohr 30 auftreten könnte.
Wie aus 3 bis 5 ersichtlich ist, dient der Träger 10 zum Befördern des fliegenden Körpers 1 und besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 11, dessen beide Enden offen sind; mehreren Befestigungsteilen 12, die jeweils mit einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 11 verbunden sind und den fliegenden Körper 1 im Zentrum des Gehäuses 11 elastisch mit Druck beaufschlagen und so die Position desselben befestigen; und einem Belastungsteil 13, das ein Hinterende des Gehäuses 11 schließt.
Dabei wird der innerhalb des Gehäuses befindliche, fliegende Körper 1 über ein offenes Ende einer Vorderseite des Gehäuses 11 in Richtung auf eine Prüfkammer 40 geschossen, wobei ein anderes offenes Ende einer Hinterseite des Gehäuses durch das Belastungsteil 13 geschlossen wird.
Dann belastet der fliegende Körper 1, der vom Träger abgetrennt und dabei in Richtung auf die Prüfkammer geschossen wurde, den innerhalb der Prüfkammer 40 befestigten Prüfkörper 2, wobei die Schlagmenge, die auf ein Prüfstück ausgeübt wird, aufgrund eines Gewichtes und einer Geschwindigkeit des fliegenden Körpers 1 rechnerisch ermittelt werden kann.
Dabei befestigen die Befestigungsteile 12 innerhalb des Gehäuses 11 den fliegenden Körper 1 unter Druck. Daher kann der fliegende Körper 1 unabhängig von der Größe oder Gestalt des fliegenden Körpers 1 an dem Träger angebracht werden.
Hierbei kann jedes der Befestigungsteile 12 aus einer Klemmplatte 121, die den fliegenden Körper 1 mit Druck beaufschlagt, und einem Federelement 122, das zwischen der Klemmplatte 121 und einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 11 angeordnet ist und die Klemmplatte 121 elastisch lagert, bestehen.
Daher kann die Klemmplatte 121 unter Abstützung mittels des Federelementes 122 den fliegenden Körper 1 mit Druck beaufschlagen und so diesen Körper 1 im Träger 10 befestigen. Dadurch kann der fliegende Körper 1 beim Stillstehen der Befestigungsteile 12 mittels einer Trägheit leicht vorwärts gehen.
Da der fliegende Körper 1 dabei mittels des Federelementes 122 mit Druck beaufschlagt wird, kann der fliegende Körper 1 unabhängig von seiner Größe oder Gestalt an dem Träger 10 angebracht werden.
D. h. können alle fliegende Körper, z. B. ein kugelförmiger, fliegender Körper wie in 5(a), ein fliegender Körper als Stangenelement mit kreisbogenförmigem Querschnitt wie in 5(b), ein fliegender Körper mit quadratischem Querschnitt wie in 5(c), und ein fliegender Körper mit rechteckigem Querschnitt wie in 5(d), ohne Probleme in dem Gehäuse 11 angebracht werden.
Bei den Ausführungsbeispielen der 3 und 5, wurden die Befestigungsteile 12, die jeweils aus der Klemmplatte 121 und dem Federelement 122 bestehen, jeweils in vier Stellungen, d. h. oben, unten, rechts und links, innerhalb des Gehäuses 11 positioniert, wobei jedoch die Ausführungsbeispiele nicht nur auf diesen Aufbau beschränkt werden sollen.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Federelement 122 als Blattfeder ausgestaltet ist.
D. h. wie in 5(a) bis (d) dargestellt, kann es vorgesehen sein, dass die Blattfeder gebogen wird, wobei ihr Mitte an einer Innenwand des Gehäuses 11 befestigt wird und ihre beiden Enden an der Klemmplatte 121 befestigt werden, so dass das Federelement 122 die Klemmplatte 121 abstützen kann.
Da diese Klemmplatte 121 über ihre gesamte Länge den fliegenden Körper 1 mit Druck beaufschlagen kann, kann dieser fliegende Körper 1 dabei unabhängig von seiner Länge an dem Träger 10 angebracht werden.
Ferner ist das Belastungsteil 13, das zum Schließen eines offenen Endes des Gehäuses 11 dient, lösbar ausgestaltet, so dass bei dem Austausch oder der Reparatur des Befestigungsteils 12 das Gehäuse 11 leicht geöffnet werden kann.
Falls eine Rastnase 132 auf einer Vorderseite um des Belastungsteils 13 herum und ein Rastansatz 111 an einer Innenumfangsfläche einer Hinterseite des Gehäuses 11 ausgebildet ist, wie in 4, kann das Belastungsteil 13 durch das Verbinden der Rastnase 132 und des Rastansatzes 111 miteinander an das Gehäuse 11 angeschlossen werden.
Dabei kann ein konkaves Teil 131 auf einer Hinterseite des Belastungsteils 13 ausgebildet sein.
D. h. es kann das Belastungsteil 13 abhängig von der Querschnittsgestalt des Gehäuses 11 kreisförmig ausgestaltet sein, wobei in einer Mitte auf einer auf der Hinterseite befindlichen Fläche des Belastungsteils 13 das konkave Teil 131 derart ausgestaltet sein kann, dass dieses zum Gehäuse 11 hin ragt.
Dabei dient das konkave Teil 131 dazu, die Hochdruckluft auf eine Mitte auf der Hinterseite des Trägers 10 zu konzentrieren, so dass die Geradheit des Trägers 10 beim Schießen des Trägers 10 abgeleitet wird.
Außerdem zeigt 6 eine perspektive Darstellung einer Verbindungsbeziehung zwischen einem Abschussrohr und einer Trägersperre, und 7 eine seitliche Schnittdarstellung eines Abschussrohrs, mit dem eine Trägersperre verbunden ist.
Wie aus 6 und 7 ersichtlich ist, ist in einer Mitte auf einer Vorderseite des Abschussrohrs 30 eine Durchgangsbohrung 51 ausgebildet, durch die ein fliegender Körper 1 durchgehen wird, wobei eine Trägersperre 50 zum Begrenzen der Bewegungen des Trägers 10 mit der Vorderseite des Abschussrohrs verbunden sein kann.
Dabei dient die Trägersperre 50 als Anschlag, der das Vorwärtstreiben des sich durch das Abschussrohr 30 mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Trägers 10 anhält.
D. h. wenn der Träger 10, auf dem der fliegende Körper 1 geladen ist, gegen die Trägersperre 50 stößt, dann wird der Träger 10 durch die Trägersperre 50 angehalten, und so nur der fliegende Körper 1 durch die Durchgangsbohrung 51 durchgehend in die Prüfkammer 40 geschossen, so dass der Träger 10 und der fliegende Körper 1 voneinander abgetrennt werden.
Da der Träger 10 dabei mittels der von der Hinterseite versorgten Hochdruckluft noch unter Druck steht, wird er selbst nach dem Stoßen gegen die Trägersperre 50 nicht in Richtung auf die Hinterseite hinaus springen, so dass er sich am Ende des Abschussrohrs 30 befindet.
Ferner ist auf einer Seite der Trägersperre 50 ein Verbindungsrohr 52 vorgesehen, an dessen Außenumfangsfläche ein Gewinde ausgebildet ist, so dass das Verbindungsrohr 52 in eine vorderseitige Innenumfangsfläche des Abschussrohrs 30 eingeschraubt werden kann.
Somit kann die Trägersperre 50 im Abschussrohr 30 lösbar ausgestaltet sein, so dass die Trägersperre 50 beim Verschleißen oder Beschädigen leicht mit einer neuen ausgetauscht werden kann.
Ferner zeigt 8 bzw. 9 jeweils eine perspektive Darstellung einer Trägerladung bzw. einer Trägerrückführung.
Wie aus 2 ersichtlich ist, können auf einer Vorderseite der Abschusseinheit 20 des Abschussrohrs 30 bzw. auf einer Seite einer Hinterseite der Prüfkammer 40 jeweils eine Trägerladung 32 und eine Trägerrückführung 33 öffenbar vorgesehen sein.
Nachdem der Träger 10 auf der Vorderseite des Abschussrohrs 30 auf diesem Abschussrohr 30 geladen wurde, kann er dabei aus der Hinterseite des Abschussrohrs 30 zurückgeführt werden.
Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die Trägerladung 32 bzw. die Trägerrückführung 33 jeweils aus einer auf einer Seite des Abschussrohrs 30 ausgebildeten Öffnung 321 bzw. 331 und einem Abdeckungselement 322 bzw. 332 zum Schließen der Öffnung 321 bzw. 331 besteht.
Dabei ist es vorteilhaft vorgesehen, dass die Öffnung 321 bzw. 331 möglichst auf einer oberen Seite des Abschussrohrs 30 ausgebildet ist, damit der Träger 10 stabil angebracht werden kann.
Wie in 8 gezeigt ist, wird der Träger 10 vor dem Schießen desselben über eine Öffnung 321 der Trägerladung 32, von der das Abdeckungselement 322 abgetrennt wurde, in das Abschussrohr 30 positioniert, und danach das Abdeckungselement 322 an die Öffnung 321 angeschlossen.
Nun wird ein Entlüftungsventil 31 nach dem Schießen des Trägers 10 geöffnet, und dann die im Abschussrohr 30 verbleibende Restluft abgeführt und so der Druck reduziert. Danach wird das Abdeckungselement 332 der Trägerrückführung 33 abgetrennt und dann der Träger 10 über die Öffnung 331 zurückgeführt, wie in 9.
Wie bei den Ausführungsbeispielen der 8 und 9, kann das Abdeckungselement 322 bzw. 332 aus einem Rohr, das in Abhängigkeit von einer Außenumfangsfläche einer Seite des Abschussrohrs 30 halbkreisförmig ausgebildet ist, und einem Flansch, der jeweils auf beiden Seiten des Rohrs angeordnet ist, bestehen, wobei mit einem Unterteil des Abschussrohrs 30 ein Befestigungselement 323 bzw. 333 verbunden sein kann, das aus einem Rohr, das in Abhängigkeit von einer Außenumfangsfläche einer anderen Seite des Abschussrohrs 30 halbkreisförmig ausgebildet ist, und einem Flansch, der jeweils auf beiden Seiten des Rohrs angeordnet ist, besteht.
Daher wird das Befestigungselement 323 bzw. 333 mittels einer Verbindungsmethode, wie Schweißen, etc. mit einer anderen Seite des Abschussrohrs 30 verbunden, und dann werden die Flansche des Abdeckungselements 322 bzw. 332 und des Befestigungselements 323 bzw. 333 mittels der Bolzen B miteinander verbunden, so dass die Öffnung 321 bzw. 331 geschlossen werden kann.
Hier sollten die Bolzenverbindungslöcher voraus in den entsprechenden Positionen auf den Flanschen des Abdeckungselements 322 bzw. 332 und des Befestigungselements 323 bzw. 333 ausgebildet sein.
Außerdem zeigt 10 eine perspektive Darstellung eines Innenteils einer Prüfkammer, 11 eine perspektive Explosionsdarstellung einer Verbindungsbeziehung zwischen einer Prüfkörperlagerung und einer Prüfkörperbefestigung, und 12 eine perspektive Darstellung eines Ausführungsbeispiel einer Prüfkammer.
Dabei ist ein Geschwindigkeitsmessgerät 45 eintrittsseitig in der Prüfkammer 40 vorgesehen, wobei an einem Ende einer Vorderseite der Prüfkammer ein Prüfkörper 2 befestigt und angebracht wird, gegen den ein fliegender Körper 1 stoßen wird.
Hierbei ist das Geschwindigkeitsmessgerät 45 in der Nähe der Eintrittsseite der Prüfkammer 40 eingebaut und misst so die Geschwindigkeit des fliegenden Körpers 1, der durch das Abschussrohr 30 ging. In diesem Zusammenhang kann das schon bekannte Geschwindigkeitsmessgerät 45 verwendet werden, weshalb hier konkret nicht auf dessen Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit eingegangen wird.
Ferner wird der Prüfkörper 2 zwischen einer Prüfkörperlagerung 41 und einer Prüfkörperbefestigung 42 positioniert und befestigt.
Konkret wird die Prüfkörperlagerung 41 durch das Schweißen oder mittels der Bolzen an einer Innenseite eines Endes der Prüfkammer befestigt und der Prüfkörper 2 an einer Rückseite der Prüflagerung 41 positioniert, und danach wird die Prüfkörperbefestigung 42 an einer Rückseite des Prüfkörpers 2 angebracht. Nun wird der Prüfkörper 2 durch einen solchen Vorgang an die Prüfkammer 40 befestigt, dass mehrere an der Prüfkörperlagerung 41 befestigten Vollgewindebolzen 43 an die Prüfkörperbefestigung 42 angeschlossen und dann jeweils mittels einer jeweiligen entsprechenden Mutter eingeschraubt werden.
Dabei können die Prüfkörperlagerung 41 und die Prüfkörperbefestigung derart ausgestaltet sein, dass sie jeweils in mehreren Zahlen plattenförmig mit unterschiedlicher Größe oder Dicke ausgebildet sind, und so abhängig von der Größe oder Dicke des Prüfkörpers 2 ausgewählt werden. Außerdem kann auch ein Prüfkörper mit undefinierter Gestalt zwischen der Prüfkörperlagerung 41 und der Prüfkörperbefestigung 42 angebracht werden.
Bei der Prüfkörperlagerung 41 bzw. der Prüfkörperbefestigung 42 sind ferner in ihrer jeweiligen Mitte die Durchgangsbohrungen 411 bzw. 421 ausgebildet, durch die der fliegende Körper 1 durchgehen wird, wobei es daher vorteilhaft vorgesehen sein kann, dass die Bolzenverbindungslöcher, durch die die Vollgewindebolzen 43 durchgehen können, voraus in den gegenseitig entsprechenden Positionen ausgebildet werden.
Ferner kann in einer Mitte an einer Rückseite der Prüfkörperbefestigung 42 zusätzlich eine Schutzplatte 44 montiert werden, in der eine Durchgangsbohrung 441, durch die der fliegende Körper 1 durchgehen wird, ausgebildet ist.
Dabei kann die Schutzplatte 44 es verhindern, dass der fliegende Körper 1 nach dem Stoßen gegen den Prüfkörper 2 heraus gesprungen wird und so die sich auf einer Vorderseite befindenden Sensoren oder dergleichen beschädigen könnte. Daher sollte es vorgesehen sein, dass die Größe der Durchgangsbohrung 441 in der Mitte der Schutzplatte 44 kleiner als die der in der Prüfkörperlagerung 41 bzw. -Befestigung 42 ausgebildeten Durchgangsbohrung 411 bzw. 421 ist.
Außerdem kann die Prüfkammer 40 auf ihrer einen Seite mit einem schaltbaren Schaltelement 46 ausgebildet sein, wie in 12.
Da innerhalb der Prüfkammer 40 der fliegende Körper 1 gegen den Prüfkörper 2 stößt und dabei die resultierenden Bruchstücke auseinander fliegen könnten, könnte es vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Prüfkammer abgedichtet wird, wobei jedoch sich zur Ein- oder Ausladung des Prüfkörpers 2 oder zur Zurückführung des fliegenden Körpers 1 das Schaltelement 46 in der Prüfkammer befinden kann.
Ferner kann es derart ausgestaltet sein, dass auf irgendeiner Seite der Prüfkammer 40 oder in einer Mitte des Schaltelements 46 ein durchsehbares Hartglas oder ein durchsehbarer, verstärkter Kunststoff, etc. eingebaut wird, so dass die Prüfvorgänge innerhalb der Prüfkammer leicht beobachtet werden können.
Industrielle Verwendbarkeit
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit besteht die industrielle Verwendbarkeit darin, dass die schlagfeste Leistung der fliegenden Körper mit verschiedenen Größen oder Gestalten ohne Austausch eines Trägers oder Abschussrohrs bewertet werden kann, deshalb weil ein fliegender Körper mittels eines Befestigungsteils in dem Träger under Druck befestigt ist, und dass die Geräte miniaturisiert werden können, deshalb weil ein Luftkompressor anstelle vom Flüssigstickstoff verwendet wird, wodurch eine herkömmliche Prüfvorrichtung mit einem großen, hochpreisigen und komplizierten Aufbau erheblich verbessert werden kann.

Claims

Vorrichtung zur Prüfung der Schlagzähigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Abschusseinheit 20 zum Belasten eines Hinterendes eines Trägers 10, an dem ein fliegender Körper 1 angebracht ist; einem Abschussrohr 30, das an einer Vorderseite der Abschusseinheit 20 angeschlossen ist und in das der Träger 10 geschossen wird; und einer Prüfkammer 40, die an einer Vorderseite des Abschussrohrs 30 angeschlossen ist und an deren Innenteil ein Prüfkörper 2, gegen den der vom Träger 10 abgetrennte, fliegende Körper 1 stoßen wird, befestigt wird, besteht, wobei der Träger 10 aus einem zylindrischen Gehäuse 11, dessen beide Enden offen sind; mehreren Befestigungsteilen 12, die jeweils mit einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 11 verbunden sind und den fliegenden Körper 1 im Zentrum des Gehäuses 11 elastisch mit Druck beaufschlagen und so die Position desselben befestigen; und einem Belastungsteil 13, das ein Hinterende des Gehäuses 11 schließt, besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Befestigungsteile 12 aus einer Klemmplatte 121, die den fliegenden Körper 1 mit Druck beaufschlagt, und einem Federelement 122, das zwischen der Klemmplatte 121 und einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 11 angeordnet ist und die Klemmplatte 121 elastisch lagert, besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement 122 eine Blattfeder ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein konkaves Teil 131 auf einer Hinterseite des Belastungsteils 13 ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschusseinheit 20 diejenige darstellt, welche mittels eines Luftdrucks den Träger 10 belastet, wobei die Abschusseinheit dabei aus einem Luftkompressor 21; einem Luftbehälter 22, der die von dem Luftkompressor 21 komprimierte Luft speichert; und einem Magnetventil 23, das zwischen dem Luftbehälter 22 und dem Abschussrohr 30 angeordnet ist und so die im Luftbehälter 22 gespeicherte Hochdruckluft selektiv abläßt, besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite des Abschussrohrs 30 ein Entlüftungsventil 31 vorgesehen ist, das die im Abschussrohr 30 befindliche Hochdruckluft abführt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Mitte auf einer Vorderseite des Abschussrohrs 30 eine Durchgangsbohrung 51 ausgebildet ist, durch die ein fliegender Körper 1 durchgehen wird, wobei eine Trägersperre 50 zum Begrenzen der Bewegungen des Trägers 10 mit der Vorderseite des Abschussrohrs verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite der Trägersperre 50 ein Verbindungsrohr 52 vorgesehen, an dessen Außenumfangsfläche ein Gewinde ausgebildet ist, so dass das Verbindungsrohr 52 in eine vorderseitige Innenumfangsfläche des Abschussrohrs 30 eingeschraubt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Vorderseite der Abschusseinheit 20 des Abschussrohrs 30 bzw. auf einer Seite einer Hinterseite der Prüfkammer 40 jeweils eine Trägerladung 32 und eine Trägerrückführung 33 öffenbar vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerladung 32 bzw. die Trägerrückführung 33 jeweils aus einer auf einer Seite des Abschussrohrs 30 ausgebildeten Öffnung 321 bzw. 331 und einem Abdeckungselement 322 bzw. 332 zum Schließen der Öffnung 321 bzw. 331 besteht.