DE19842985A1 - Prüfvorrichtung mit einer Aufnahmeeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung (1) mit einer Aufnahmeeinrichtung (2) zur Aufnahme eines Prüflings (4) und eines Stoßgerätes (3) mit einer Spitze (42), die zur Schwingungsanregung des Prüflings (48) bewegbar ist. Erfindungsgemäß sind das Stoßgerät (3) und die Aufnahmeeinrichtung (2) mittels einer Justiereinrichtung (4) zueinander verstellbar angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung mit einer Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Prüflings und eines Stoßgerätes mit einer Spitze, die zur Schwingungsanregung des Prüflings bewegbar ist. Eine solche Vorrichtung ist aus der US-PS 3,190,110 bekannt.

Die aus der US-PS 3,190,110 bekannte Vorrichtung ist ein Stoßgerät in Form eines Fallturmes mit einem Schlitten, der durch die Schwerkraft beschleunigt auf einen Amboß fällt. Die zu prüfende Probe ist auf einer Oberseite des Schlittens anzuordnen. Die Anordnung und die Befestigung an der Oberseite sind nicht näher erläutert, eine Möglichkeit zur Schwingungsanregung des Prüflings an einer vorgegebenen Stelle ist nicht angegeben.

Aus der US-PS 4,542,639 ist ein Apparat zum Testen von Strukturen durch Stoßanregung bekannt, der mit einem Magneten und einer Rückholfeder arbeitet. Der Magnet und die zugehörigen Spulen sind unförmig und weisen ein gewisses Gewicht auf. Eine Möglichkeit zur Schwingungsanregung des Prüflings an einer vorgegebenen Stelle ist nicht angegeben.

Aus der DE-PS 26 17 779 ist ein Perkussionsinstrument bekannt, das einen magnetischen, beweglichen Stößel auf einen Prüfkörper zu bewegt. Das Perkussionsinstrument wird von Hand an die zu prüfende Stelle des Prüflings bewegt.

Im vorliegenden Fall sollen eine hohe Anzahl gleicher und/oder ähnlicher Teile, nämlich Bremsscheiben, überprüft werden. Bei dieser Überprüfung kann bei gleicher Baugröße aufgrund der Eigenfrequenz eine Aussage über das Material getätigt werden, aus dem diese Bremsscheiben hergestellt sind. Desweiteren kann bei einer weiteren Überprüfung bei gleicher Baugröße und gleichem Material festgestellt werden, ob diese Bremsscheiben gleiche Eigenschaften aufweisen. Beim Stufengußverfahren hat sich herausgestellt, daß die beiden oberen der in einem Guß hergestellten Bremsscheiben von der vorgegebenen Eigenfrequenz abweichen. Bei jeder dieser Überprüfungen müssen jedoch die Bremsscheiben an einer definierten Stelle angeregt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die eine einfache Meßmethode ermöglicht und die für die Überprüfung einer hohen Anzahl von Prüflingen geeignet ist. Die Vorrichtung soll sicherstellen, daß die Prüflinge, insbesondere die Bremsscheiben, immer an derselben Stelle definiert angeregt werden und für verschieden große Prüflinge ausgelegt sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß sind das Stoßgerät und die Aufnahmeeinrichtung mittels einer Justiereinrichtung zueinander verstellbar angeordnet. Mit Hilfe der Justiereinrichtung ist sichergestellt, daß verschieden große Prüflinge in der Vorrichtung prüfbar sind. Desweiteren ist mittels der Justiereinrichtung sichergestellt, daß nach Justierung die Prüflinge immer mit demselben Impuls angeregt werden.

In vorteilhafter Weise ist das Stoßgerät innerhalb der Vorrichtung untergebracht. Damit ist sichergestellt, daß das Stoßgerät vor äußeren Einflüssen geschützt angeordnet ist.

In vorteilhafter Weise ist die Justiereinrichtung innerhalb der Vorrichtung angeordnet. Damit ist auch die Justiereinrichtung vor äußeren Einflüssen geschützt.

In vorteilhafter Weise weist die Justiereinrichtung einen ersten Schlitten auf. Dieser Schlitten ist mittels einer Gewindestange horizontal innerhalb der Vorrichtung bewegbar und bewegt das daran angeordnete Stoßgerät in einer Radialen der Bremsscheibe.

In einfacher Weise ist der Schlitten auf zwei Bolzen geführt. Damit ist der Schlitten gegen Verdrehung gesichert. Die Bolzen stellen eine ausreichend genaue Verschiebbarkeit des Stoßgerätes innerhalb der Radialen der Bremsscheibe sicher.

In vorteilhafter Weise weist der Horizontalschlitten Führungsmittel für einen zweiten Vertikalschlitten auf. Damit kann das Stoßgerät vertikal innerhalb der Vorrichtung und parallel einer Axialen der Bremsscheibe bewegt werden. Aufgrund des Abstandes zwischen der Bremsscheibe und des Stoßgerätes ist ein definierter Impuls auf die Bremsscheibe abgebbar.

In vorteilhafter Weise ist der zweite Schlitten auf einem Führungsstab angeordnet. Beide Enden des Führungsstabes sind in jeweils einer Mutter gelagert. Die Muttern sitzen auf Gewindestangen. Die Gewindestangen heben und senken bei Drehung den Führungsstab in der Vertikalen. Der Führungsstab ist innerhalb des ersten Schlittens in einer Langnut bewegbar angeordnet.

In vorteilhafter Weise weist der zweite Schütten einen Bolzen auf, der in einer zweiten Langnut des ersten Schlittens geführt ist. Damit ist die vertikale Führung des Schlittens sichergestellt und der Schlitten insbesondere gegen Verdrehung gesichert.

In vorteilhafter Weise ist der Kopf des Stoßgerätes mittels eines über einen Motor angetriebenen Exzenters spannbar. Das Stoßgerät, der Exzenter und der Motor sind auf dem zweiten Vertikalschlitten angeordnet. Der Motor treibt über ein Gewinde den Exzenter an. Der Exzenter schlägt gegen einen vorgelagerten Bolzen des Kopfes und bewegt den Kopf weg von der Bremsscheibe gegen eine Feder. Bei weiterer Drehbewegung gibt der Exzenter den Bolzen und damit den Kopf frei und der Kopf schlägt von der Feder beschleunigt gegen die Bremsscheibe. Somit sind reproduzierbare Schläge auf den Prüfling durchführbar und eine gleichmäßige Krafteinleitung in den Prüfling gewährleistet.

Es wird auf die gleichzeitig eingereichte Anmeldung R 58/98 Bezug genommen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung in geschnittener Seitenansicht,

Fig. 2 die Vorrichtung in teilweise geschnittener Draufsicht,

Fig. 3 die Vorrichtung in teilweise geschnittener Rückansicht,

Fig. 4 die Vorrichtung mit einer Bremsscheibe in Frontansicht und

Fig. 5 das Stoßgerät und den Motor in geschnittener Draufsicht.

Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine Prüfvorrichtung 1 mit einer Aufnahmeeinrichtung 2, einem Stoßgerät 3 und einer Justiereinrichtung 4 in einem Gehäuse 5. Die Justiereinrichtung 4 weist zwei Bolzen 6 und 7 auf, auf denen ein erster Schlitten 8 horizontal innerhalb der Vorrichtung 1 gleitet und verschiebbar angeordnet ist. Der Schlitten 8 ist mittels einer Horizontalspindel 9, die ebenfalls horizontal innerhalb der Vorrichtung 1 verläuft und in ein Gegengewinde des Schlittens 8 eingreift, in horizontaler Richtung verstellbar. Die Horizontalspindel 9 wird von einer Justierwelle 10 angetrieben, der die Aufnahmeeinrichtung 5 durchragt und an seinem vorderen Ende ein Handrad 11 mit einem Drehknopf 12 aufweist. Der Drehknopf 12 ist mit einer Spitze 13 versehen, die federnd in eine dafür vorgesehene Ausnehmung 14 des Gehäuses 5 eingreifen kann. Damit ist ein unbeabsichtigtes Verstellen des Stoßgerätes 3 verhindert. Die Spindel 9 und die Welle 10 sind mittels Lagerbuchsen 15 und 16 drehbar in Ausnehmungen von Wänden 17 und 18 des Gehäuses 5 gelagert. An dem Horizontalschlitten 8 ist ein in vertikaler Richtung bewegbarer zweiter Schlitten 19 angeordnet, der mittels zweier Vertikalspindeln 20 und 21 in der Vertikalen verstellbar ist. Zwei Justierwellen 22 und 23 durchragen die Vorrichtung 1 und sind mittels eines Kardangelenkes 24 gelenkig miteinander verbunden. An einem äußeren Ende der vorderen Welle 22 ist ein weiteres Handrad 25 mit einem weiteren Drehknopf 26 angeordnet. Die hintere Welle 23 weist ein Riemenrad 27 auf, auf dem ein Zahnriemen 28 angeordnet ist. Über das Handrad 25, die Wellen 22 und 23 und den Zahnriemen 28, der in ein zweites auf der Vertikalspindel 21 angeordnetes Riemenrad 29 eingreift, ist die hintere Vertikalspindel 21 antreibbar. An der Vertikalspindel 21 ist ein drittes Riemenrad 30 angeordnet, das über einen zweiten Zahnriemen 31 und ein viertes Riemenrad 32 an der vorderen Vertikalspindel 20 auf diese vordere Vertikalspindel 20 einwirkt. Mit dem zweiten Zahnriemen 31 ist eine gleichmäßige Drehung der beiden Vertikalspindeln 20 und 21 sichergestellt. Auf jeder der beiden Vertikalspindeln 20 und 21 ist eine Mutter 33 und 34 mit einer Ausnehmung angeordnet. Ein vertikaler Führungsstab 35 liegt horizontal und nimmt in vertikaler Richtung mit. Der Führungsstab 35 greift mit seinen Enden in die Ausnehmungen der beiden Muttern 33 und 34. Die Muttern 33 und 34 und somit auch der Führungsstab 35 werden mittels der Gewinde innerhalb der Muttern 33 und 34 auf den Spindeln 20 und 21 in der Vertikalen bewegt. Der Stab 35 stellt dabei sicher, daß die Muttern 33 und 34 nicht mit den Vertikalspindeln 20 und 21 drehen. Der Führungsstab 35 bewegt sich in einem Langloch 36 des Horizontalschlittens 8 und bewegt den Vertikalschlitten 19 in vertikaler Richtung. Der Vertikalschlitten 19 weist einen Bolzen 37 auf, dessen beide Enden in zwei Nuten 38 des Horizontalschlittens 8 geführt sind. Damit ist die vertikale Führung des Vertikalschlittens 19 sichergestellt. An dem Vertikalschlitten 19 ist ein Gehäuse 39 angeordnet, daß das Stoßgerät 3, einen Motor 40 und eine Kopf 41 mit einer Spitze 42 aufnimmt. Der Kopf 41 weist einen Schaft 43 auf und ist auf zwei Stäben 44 und 45 geführt. Der genaue Aufbau und die Funktionsweise des Stoßgerätes 3 ist in der DE-PS 44 28 765 näher erläutert.

Fig. 4 zeigt die Aufnahmevorrichtung 1 mit den beiden Handrädern 11 und 25, daß auf verstellbaren Füßen 46 und 47 ruht. Wird eine Bremsscheibe 48 auf die Aufnahmevorrichtung 1 gelegt, so zentriert ein Konus 49 die Bremsscheibe 48 auf der Aufnahmevorrichtung 1 und senkt sich dabei ab. Dabei ist die Bremsscheibe 48 soweit absenkbar, daß der Flansch auf einem Schaumstoffauflager 49' zur Ruhe kommt.

Fig. 5 zeigt das Linearstoßgerät 3 mit den beiden Führungsstäben 44 und 45. Das Linearstoßgerät 3 ist von dem Gehäuse 39 umgeben. Ein Schlitten 50 des Stoßgerätes 3 weist eine mittlere Bohrung mit einem in einem Exzenter 51 gelagerten Anschlagstab 52 mit einem Lager 53 auf. Über dieses Lager 53 ist ein weiterer Exzenter 54 abrollbar, der den Schlitten 50 in vertikaler Richtung nach unten bewegt und damit den Kopf 41 spannt. Der Exzenter 54 ist über ein Getriebe 55 und über den Motor 40 antreibbar.

Claims (10)

1. Prüfvorrichtung (1) mit einer Aufnahmeeinrichtung (2) zur Aufnahme eines Prüflings (4) und eines Stoßgerätes (3) mit einer Spitze (42), die zur Schwingungsanregung des Prüfling (48) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoßgerät (3) und die Aufnahmeeinrichtung (2) mittels einer Justiereinrichtung (4) zueinander verstellbar angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoßgerät (3) innerhalb eines Gehäuses (5) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung (4) innerhalb eines Gehäuses (5) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung (4) einen auf einer Horizontalspindel (9) angeordneten Schlitten (8) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (8) auf zwei Bolzen (6, 7) geführt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (8) Führungsmittel (36, 38) für einen zweiten Schlitten (19) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schlitten (19) mittels eines Führungsstabes (35) bewegbar.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schlitten (19) einen Bolzen (37) aufweist, der in einer Nut (38) des ersten Schlittens (8) geführt ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem zweiten Schlitten (19) das Stoßgerät (3) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopf (41) des Stoßgerätes (3) mittels eines über einen Motor (40) angetriebenen Exzenters (54) spannbar ist.