DE1817275U - Vorrichtung an biegebruchmaschinen. - Google Patents

Description

• Vorrichtung an Biegebruchmaschinen Um die Zähigkeit von Stählen und anderen Werkstoffen, insbesondere solcher hoher Härte zu kennzeichnen, ist es bekannt, die Biegeeigenschaften eines stabförmigen Probekörpers durch den sogenannten Biegeversuch zu ermitteln. Ein solcher Versuch wird durchgeführt, indem der Probestab auf zwei feste oder verschiebbare"Biegeauflagertt gelegt wird, die in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sind. Der Stab wird sodann in der Mitte mittels eines Druckstempels, dessen Kopf schneidenartig, rollenartig oder ähnlich ausgestaltet ist, belastet und unter langsamer, aber stetiger Steigerung der Druckkraft bis zum Bruch durchgebogen.
• Bei der Durchführung des Versuches bedient man sich der sogenannten Biegebruchmaschinen, bei denen es besonders darauf ankommt, die Durchbiegung der Probe langsam und gleichmäßig zu steigern. Dies kann etwa auf mechanischem, elektromechanischem, hydraulischem oder pneumatischem Wege erfolgen. Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung an solchen Biegebruchmaschinen, bei denen die Druckkraft durch mechanische Mittel gesteuert wird.
• Gemäß der vorliegenden Neuerung ist eine Exzenterscheibe vorhanden, welche mit Hilfe eines Elektromotors in langsame, gleichförmige Umdrehung versetzt wird. Mit der Schmalseite der Scheibe steht ein in axialer Richtung verschiebbar gelagerter Stempel in Berührung, der an seinem der Scheibe zugewandten Ende mit einer Rolle oder einer walze versehen ist, die auf dem Umfang der Scheibe abrollt. Der Radiusvektor der Scheibe nimmt nach Art einer einwindigen Spirale zu, so daß die Scheibe bei ihrer Umdrehung in zunehmendem Maße gegen den Stempel drückt und diesen verschiebt. Die Vorschubgeschwindigkeit des Stempels ist dabei-konstante Winkelgeschwindigkeit der Scheibenumdrehung vorausgesetzt-um so größer, je steiler die Spirale ist, d. h. je größer der Proportionalitätsfaktor c in den Spiralengleichungen r = c J ist. Um die Vorschubgeschwindigkeit des Stempels und damit auch die Geschwindigkeit der Probendurchbiegung auf einfachste Weise beliebig einstellen zu kön-

  nen, ist die xzenterscheibe in der neuerungsgemäßen Vorrich-

  tung auswechselbar. Bine Feder sorgt dafür, daß der &tempel

  stets-legt an der bchmalseite der szenterscheibe anliegt. Am

  anderen binde des Druckstempels ist ein Futter, eine Buchse

  oder dgl. vorhanden, welche dazu dient, den Druckkopf, also dasjenige Teil, welches mit der zu biegenden Probe in Berührung steht und die Kraft auf diese überträgt, auswechselbar aufzunehmen. Der Druckkopf besteht aus einem Werkstoff hoher Härte,

  etwa gehärtetem tahl, Rartmetall, Bartkeramik oder d Die

  bereits gesagt, ist er an seinem der grobe zugewandten nde schneidenförmig, rollenförmig oder ähnlich ausgestaltete diese Ausgestaltung ist jedoch bekannt und gehört nicht zum Gegenstand der vorliegenden Neuerung.
• Um eine Grobeinstellung des Abstandes zwischen Druckkopf und zu biegender Probe vornehmen zu können, ist neuerungsgemäß zwischen der Lagerung des Druckstempels und der Buchse für die Aufnahme des Druckkopfes eine Verstellmutter vorhanden. Die Handhabung und Funktionsweise dieser Stellmutter sowie der gesamten Vorrichtung ist weiter unten erläutert. Zum besseren Verständnis der neuen Vorrichtung wird auf die

  beigefügten Abbildungen verwiesen.

  CD

  Abb. 1 zeigt das Prinzip einer solchen Vorrichtung und soll lediglich dem Verständnis ihrer Arbeitsweise dienen den eigentlichen Neuerungsgedanken läßt diese Abbildung nicht erkennen.

  Abb. 2 zeigt die neue Vorrichtung zur Erzeugung eines langsam

  aber gleichmäßig zunehmenden Diegedruckes in schemati-

  scherist

  Abb. 3, zeigt im Aufriß den Aufbau einer Biegebruchmasohine&, bei

  2 Z ;

  der die neue Vorrichtung eingebaut ist.
• In Abb. 1 sind bei 1 und 2 die beiden Biegeauflager zu erkennen, auf denen die zu untersuchende Probe 3 ruht. Bei 4 wird diese Probe vom Druckkopf 5 eines Druckstempels 6 mit langsam, aber stetig zunehmender Kraft belastet. Diese Kraft wird von einem in Abb. 1 nicht dargestellten Motor, etwa einem Elektromotor aufgebracht. Zur Messung des Stempelvorschubs und damit der Durchbiegung ist bei 7 eine Meßuhr 8 mit dem Druckstempel verbunden.
• Die elastische Verformung in Längsrichtung des Druckstempels wird mit hilfe von zwei bei 9 angedeuteten Dehnungsmeßstreifen gemessen. Aus der Größe der Verformung und den Abmessungen des . Druckstempels läßt sich die Höhe der Druckkraft berechen. Die neuerungsgemäße Vorrichtung ist in Abb. 2 schematisch zangedeutet. Wie bereits gesagt, dient sie dazu, den druckstempel

  langsam und mit vorzugsweise konstanter Geschwindigkeit in axia-

  z, 1-D

  ler Richtung zu verschieben. Bei 10 ist in Abb. 2 eine Grundplatte zu erkennen, auf welcher die gesamte Maschine fest montiert ist.
• Auf dieser Grundplatte ist ein Fuß 11 befestigt, an dem eine in der Abb. nicht deutlich zu erkennende Achse 12 gelagert ist, die an ihrem einen Ende über eine Kupplung mit einem Getriebemotor verbunden ist und die an ihrem anderen nde eine auswechselbare Exzenterscheibe 13 trägt. Aus der Abb. ist zu erkennen, daß der Radiusvektor 14 dieser Exzenterscheibe spiralförmig zunimmt. Wird die Vorrichtung in Tätigkeit gesetzt, so dreht sich die Erzenterscheibe 13 in Richtung des Pfeiles 15. Infolge des sich stetig vergrößernden Radiusvektors drückt sie hierbei gegen den

  Druckstenpel 16, der an seinem der Exzentersoheibe zugewandten

  Ende 17 eine drehbar gelagerte Rolle 18 aufweist. Bei 19 weist

  li

  derruckstem'pel eine Querschnittsvergrößerung auf ;, welche als

  iderlaer j ;'ur die Druckfeder 20 dient. Bei der Umdrehung der

  Exzenterscheibe 13 in Richtung des Pfeiles 15 wird der Druck-

  stempel 16 in Richtung des Pfeiles 21 verschoben. Die Exzenterscheibe 13 ist leicht auswechselbar, so daß sie zur

  Veränderung der Vorschubgeschwindigkeit des Druokstempels durch

  eine andere Scheibe ersetzt werden kann. Bei Benutzung von Scheiben, die eine konstante Vorschubgeschwindigkeit des Druckstempels bewirken, deren Änderung des Radiusvektors in Abhän-

  gigkeit vom Umdrehungswinkel, also entsprechend der Gleichung

  g iL-

  der archimedischen Spirale erfolgt, ergibt sich der Vorteil, daß unter Vernachlässigung der Eingenverformung von Druckstempel und Druckkopf die Abhängigkeit der Druckkraft von der Zeit in eine Abhängigkeit der Druckkaft von der Durchbiegung umgerechnet werden kann. hierdurch ist es möglich, unter Benutzung

  eines Rin-Komponenten-bchreibers vollständige Druok-Kraft-Durch-

  biegungs-Schaubilderaufzunehmen.

• Die gesamte Exzenter-Vorrichtung mit samt dem Fuß 11 und dem Lager 12 können zum Schutz gegen Beschädigung oder Verschmutzung im Innern eines Gehäuses untergebracht sein, welches in Abb. 2 bei 22 angedeutet ist.
• Außerhalb oder auch innerhalb dieses Gehäuses 22 ist ein Fuß 23 vorgesehen, welcher zur Lagerung und axialen Führung des Druckstempels 16 dient. Außerdem dient der Fuß 23 als zweites Widerlager für die Druckfeder 20, wie dies bei 24 zu erkennen ist.
• Bei 25 ist ein Futter, eine Buchse oder dgl. vorhanden, welche zur Aufnahme des auswechselbaren Druckkopfes 26 dient. Damit der Druckkopf in der Buchse 25 festgespannt werden kann, sind bei 27 entsprechende Mittel, etwa in Form von Bchrauben, vorgesehen. Zwischen dem Futter 25 und dem Fuß 23 ist eine Verstellmutter 28 vorhanden, die zur Grobeinstellung des Abstandes zwischen dem vorderen Ende 29 des Druckkopfes 26 und der zu biegenden Probe dient. Die Mutter 28 ist mit einem in der Abb. nicht dargestellten Innengewinde versehen, welches in ein entsprechendes Außengewinde am Druckstempel 16 eingreift. Hierdurch ist es möglich, eine Verschiebung des Druckkopfes 26 gegenüber dem Druckstempel 16 zu bewirken. Um beim Verdrehen der Mutter 28 ein Verdrehen des Druckkopfes 26 bzw. seiner Halterung 25 zu verhindern, ist am Druckstempel 16 eine Nase vorhanden, die in eine Hut an der Halterung 25 eingreift.

  Bei 30 ist in schematischer Weise ein Biegeauflager angedeutet,

  ID

  welches an einem Bock 31 befestigt ist. Da diese Teile der Bie-

  gemaschinenicht zum Gegenstand der Neuerung gehören, erübrigt

  5

  es sich, ihren Aufbau näher zu beschreiben. Sie können in bekannter und üblicher Weise ausgeführt sein. Die Arbeit mit einer Biegemaschine, die unter Einbau der neuen

  Vorrichtung aufgebaut ist, gestaltet sich etwa wie folgt :

  D i"

  Gesetzt den Fall, die exzenterscheibe befindet sich in der in Abb. 2 dargestellten Lage. Bevor die Scheibe in Umdrehung versetzt wird, wird der zu untersuchende Probekörper auf das Biegeauflager gelegt. Sodann wird mit Hilfe der Verstellmutter 28 der Druckkopf 26 des Stempels 16 so weit vorgeschoben, bis er den Probekörper berührt. Nun wird der Motor eingeschaltet und damit die Exzenterscheibe 13 in Richtung des Pfeiles 15 bewegt. hierbei wird der Stempel 16 mit samt seinem Druckkopf 26 in Richtung des Pfeiles 21 bewegt. Vorschub und elastische Verformung des Stempels und damit die an der Probe wirkende Druckkraft werden automatisch oder durch Ablesen von Meßinstrumenten registriert.
• Wenn der Probekörper zu Bruch geht, hat die ijxzenterscheibe je nach dem Verformungsvermögen der untersuchten Probe nur einen mehr oder weniger großen Teil einer vollständigen Umdrehung ausgeführt. Damit @s nicht erforderlich ist, die Maschine nun im Leerlauf weiterlaufen zu lassen, solange bis die Exzenterscheibe in die Ausgangsstellung, so wie sie in Abb. 2 dargestellt ist, zurückgekehrt ist, wird entweder bei abgeschaltetem oder auch bei laufendem Rotor der Druckkopf 26 mit Hilfe der Verstellmutter 28 so weit zurückgedreht, daß es möglich ist, eine neue Probe in die Maschine einzulegen.
• In Abb. 3 ist der Aufbau einer Biegebruchmaschine unter Verwendung der neuen Vorrichtung schematisch angedeutet. Bei 32 ist ein Elektromotor zum Antrieb der Vorrichtung zu erkennen, der über eine elastische Kupplung 33 mit einem Untersetzunggetriebe, etwa einem Doppelschneckengetriebe 34, verbunden ist. Das Untersetzungsgetriebe ist mittels einer Kupplung 35 mit der Exzentervorrichtung 56 verbunden, die in der oben geschilderten leise auf die Druckvorrichtung 37 einwirkt. Bei 38 ist der Probenauflagetisch angedeutet und bei 39 sind die beiden verstellbaren Biegeauflager zu erkennen.

Claims (1)

1. Schutzansprüche 1) Vorrichtung an vorzugsweise statisch wirkenden Biegebruchmaschinen, gekennzeichnet durch C. 2 einemotorisch angetriebene, auswechselbare Exzenterscheibe, sowie einen von dieser Scheibe gegen Federkraft bewegten, D in axialer Richtung verschiebbar gelagerten Druckstempel.

   2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete daß das mit der Exzenterscheibe in Berührung stehende Ende des Druckstempels eine drehbar gelagerte Rolle oder dgl. aufweist, welche auf dem Umfang der Jxzenterscheibe abrollt. 3) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 2 dadurch Gekennzeichnet, daß am Druckende des Stempels ein Futter, eine Buchse oder dgl. vorhanden ist, die einen aus gehärtetem Stahl, Hart- D 9 metall, Hartkeramik oder dgl. bestehenden Druckkopf auswechselbar aufnehmen kann.

   4) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lagerung des Druckstempels und der Buchse für die Aufnahme des Druckkopfes eine Verstellmuer zur Grobeinstellung des Abstandes zwischen Druckkopf und zu biegender Probe vorhanden ist.