DE20008813U1 - Umlaufbiegeprüfmaschine - Google Patents

Description

Umlaufbiegeprüfmaschine

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Erzeugen eines eine Kreisbewegung durchlaufenden Biegemomentes, das auf ein zu untersuchendes Werkstück einwirkt, mit einem am Werkstück an-5 zubringenden stabförmigen Hebelelement und einem Motor, der eine am Hebelelement drehbar gelagerte Unwucht antreibt.

Eine solche Maschine dient z. B. zum Prüfen von Scheibenrädern, insbesondere Kraftfahrzeugscheibenrädern. Diese Schei-10 benräder werden im praktischen Fahrbetrieb durch umlaufende Biegemomente beansprucht, wie sie z. B. bei Kurvenfahrten auftreten. Diese Biegemomente können mit der eingangs genannten Maschine simuliert werden, um so Qualitätsprüfungen, Untersuchungen an Neukonstruktionen usw. vornehmen zu können.

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Auch Tests bei Dauerbelastung sind in solchen Maschinen möglich.

Kraftfahrzeugscheibenräder weisen unterschiedliche axiale und radiale Abmessungen auf. Um zur Messung an unterschiedlichen Scheibenrädern geeignet zu sein, muß eine Biegeprüfmaschine insbesondere an die unterschiedlichen axialen Abstände zwischen dem auf der Maschine aufliegenden Rand des Felgenhorns und der zentralen Befestigungseinrichtung des Scheibenrades anpaßbar sein.

Bei vorbekannten Biegeprüfmaschinen erfolgt die Kraftübertragung vom Motor auf das Umwuchtgewicht, das drehbar auf dem Hebelelement gelagert ist, beispielsweise durch eine Kardanwelle. Die axiale Position der Hebelbefestigung am Scheibenrad relativ zum Maschinengestell, an dem der Motor befestigt ist, ist durch die Länge der Kardanwelle und des Hebelelements festgelegt. Es muß also der Abstand der Radauflage relativ zum Maschinengestell variabel sein. In einer bekannten Ausführung geschieht dies durch die Verwendung von Zwischenringen zwischen der fest mit dem Maschinengestell verbundenen Montagefläche und der Radauflage. Zu diesem Zweck muß jedoch eine Vielzahl von Ringen unterschiedlicher Durchmesser und Dicken bereitgehalten werden. Weiterhin ist die Umrüstung der Maschine von einem Scheibenradtyp auf einen anderen sehr aufwendig.

Bei einer anderen bekannten Ausführung einer Biegeprüfmaschine mit Kardanwelle erfolgt die Anpassung durch Herauf- bzw. Herunterschrauben der gesamten Montageplatte, auf welcher das Scheibenrad aufliegt. Dieser Vorgang wird durch die Größe und

das Gewicht der Montageplatte stark erschwert. Außerdem wird die Befestigung der Montageplatte auf dem Maschinengestell durch die Biegemomente beaufschlagt und kann sich während der Beanspruchung unter Umständen lösen.
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Bekannt ist eine Biegeprüfmaschine (DE 198 14 378 Al), welche auf zusätzliche Einrichtungen zur Kraftübertragung vom Motor auf das stabförmige Element verzichtet, was den Vorteil aufweist, daß die auf das zu prüfende Werkstück ausgeübten Biegemomente nicht gestört werden. Das Hebelelement und alle daran befestigten Teile wiegen in der Regel einige 10 kg, häufig etwa 50 kg, und müssen daher in dem vom Werkstück gelösten Zustand des Hebelelements z. B. von einem Trägergestell gehalten werden. Bei dieser Ausführung muß also wiederum die Radauflage der Biegeprüfmaschine verstellbar sein, z. B. mit Hilfe der oben genannten Zwischenringe oder der Höhenverstellbarkeit der gesamten Montageplatte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die Anpassung an die unterschiedlichen axialen und radialen Abmessungen verschiedener Werkstücke erleichtert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den Merkmalen des Anspruchs 1. Ihr liegt die Idee zugrunde, die Position der Radauflage (Felgenhorn) relativ zum Maschinengestell festzuhalten und statt dessen die Position des Hebelelements und damit die Position der inneren Radaufnahme durch eine Hubeinrichtung verstellbar zu machen. Damit kann auf die Verwendung von Zwischenringen ganz verzichtet werden. Gegenüber der Höhenverstellbarkeit der Montageplatte weist die erfindungs-

gemäße Höhenverstellbarkeit des Hebelelements den Vorzug auf, daß im Betriebszustand die Hubeinrichtung vom Hebelelement entfernt werden kann; es tritt daher keine Belastung der Verbindung von Hubeinrichtung und Hebelelement durch die umlaufenden Biegemomente auf.

Die Hubeinrichtung ist ausreichend stabil, um das Hebelelement und alle daran befestigten Teile zu tragen, wenn sich das Hebelelement im vom Werkstück gelösten Zustand befindet. In diesem Zustand kann das Hebelelement mit Hilfe der Hubeinrichtung abgesenkt werden und zur Befestigung an einem anderen zu prüfenden Werkstück wieder angehoben werden. Der Hubweg umfaßt die maximalen axialen Abmessungen der in der Praxis auftretenden Werkstücke. Insbesondere umfaßt der Arbeitsbereich der Hubeinrichtung diejenige Position, in der das Hebelelement am Werkstück befestigbar ist, so daß die ordnungsgemäße Biegeprüfung des Werkstücks erfolgen kann.

Zweckmäßigerweise ist die Hubeinrichtung zur Hubkraftübertragung unmittelbar mit dem Hebelelement verbunden. Zwar ist auch eine verbindungslose Kraftübertragung möglich, z. B. über Elektromagnete, solche Lösungen sind jedoch in der Regel unwirtschaftlich. Während also das Hebelelement in der Regel im vom Werkstück gelösten Zustand auf der Hubeinrichtung aufliegt, muß bei am Werkstück befestigtem Hebelelement die Hubeinrichtung vom Hebelelement lösbar und entfernbar sein, damit ein störender Einfluß auf die umlaufenden Biegemomente vermieden wird. In der Regel wird zu diesem Zweck der das Hebelelement tragende Teil der Hubeinrichtung nach der Befestigung des Hebelelements am Werkstück ein wenig abgesenkt.

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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei welcher die Verbindung zwischen Hubeinrichtung und Hebelelement durch Mitnehmer an einem Teil und damit hubkraftübertragend zusammenwirkenden Vorsprüngen am anderen Teil gebildet wird. Dadurch ist es möglich, den das Hebelelement tragenden Teil der Hubeinrichtung nach Befestigung des Hebelelements am Werkstück abzusenken, ohne eine zusätzliche Befestigung der Hubeinrichtung am Hebelelement lösen zu müssen. Dadurch wird die Bedienung besonders dann erleichtert, falls die Verbindung von Hubeinrichtung und Hebelelement nur schwer zugänglich ist.

Die bisher beschriebenen und weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels erläutert, welches in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Maschine des Standes der Technik im Betriebszustand in schematischer Ansicht; 20

Fig. 2 eine weitere Maschine des Standes der Technik im Betriebszustand in schematischer Ansicht;

Fig. 3 eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung im Betriebszustand in einer schematischen Ansicht.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Maschine des Standes der Technik im Betriebszustand ist in einem Maschinengestell 1 oben auf der Montagefläche 2 ein Scheibenrad 3 am Rand 4 des Felgenhorns befestigt. Das Scheibenrad 3 liegt nicht direkt auf der Montageplatte 2; vielmehr wird die Radauflagefläche durch

auf der Montageplatte 2 aufliegende Zwischenringe 5 an die Höhe des Felgenhornrands 4 angepaßt. An seiner zentralen Befestigungseinrichtung 6 ist das Scheibenrad 3 mit dem Hebelelement 7 verbunden, an dessen unterem Ende eine Unwucht 8 drehbar angebracht ist. Die Unwucht 8 wird beispielsweise über eine Kardanwelle 9 von einem Motor 10 angetrieben. Wird die Unwucht 8 durch den Motor 10 in Drehbewegung versetzt, so wird das Hebelelement 7 an seinem unteren Ende mit einer umlaufenden Kraft beaufschlagt, die über den Hebelarm auf das Scheibenrad 3 ein umlaufendes Biegemoment ausübt.

Die Höhe der Befestigung 6 des Hebelelementes 7 am Scheibenrad 3 ist durch die Lage des Antriebs und die Länge des Hebelelementes 7 festgelegt. Da bei unterschiedlichen Scheibenrädern die axiale Scheibenradbreite und die axiale Position der zentralen Befestigung 6 verschieden ist, befindet sich der Felgenhornrand 4 jeweils in unterschiedlichen Abständen zur Montageplatte 2. Dieser individuelle Abstand wird durch die Verwendung von Zwischenringen 5 unterschiedlicher Dicken ausgeglichen.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Maschine des Standes der Technik handelt es sich um eine Maschine ähnlicher Bauart. Auch hier führen die unterschiedlichen Abstände zwischen der Befestigungseinrichtung 6 und dem Rand des Felgenhorns 4 zu einer individuellen Höhe des Felgenhornrands 4 innerhalb der Biegeprüfmaschine. Die Anpassung erfolgt hier durch Herauf- bzw. Herunterdrehen der Montageplatte 2, welche in dieser Ausführung über ein Schraubgewinde 11 am Maschinengestell 1 befestigt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung in Fig. 3 ist der Motor 10 unmittelbar, d.h. freihängend, mit dem Hebelelement 7 verbunden. Das Scheibenrad 3 ist direkt - ohne Verwendung von Zwischenringen - an seinem Felgenhorn auf der Montageplatte 2 aufgespannt. In dieser Anordnung bewirken die unterschiedlichen Abstände des Felgenhornrands 4 von der zentralen Befestigung 6 verschiedener Scheibenräder 3, daß sich die Befestigung 6 in unterschiedlichen Höhen innerhalb der Biegeprüfmaschine befindet. Der entsprechende Höhenausgleich wird erfindüngsgemäß durch die Hubeinrichtung 12 bis 17 bewirkt, deren Arbeitsbereich in jedem Fall die gezeigte Höhe des Hebelelementes 7 umfaßt, bei welcher dieses am Scheibenrad 3 ohne weiteres befestigbar ist. Die Hubeinrichtung 12 bis 17 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Träger 12, weleher durch innenseitig an ihm befestigte Mitnehmer 13 mit entsprechenden Vorsprüngen des Hebelelements 7 zusammenwirkt und auf diese Weise das Hebelelement 7 trägt. Der zylindrische Träger 12 ist an den Lagern 14 und 15 beweglich gelagert und kann herauf- bzw. herunterbewegt werden. Dazu dient ein elektrischer Antrieb, bestehend aus einem Motor 16 und einer hubkraftübertragenden Spindel 17.

Bei der Umrüstung der Biegeprüfmaschine von einem Scheibenrad auf ein anderes Scheibenrad mit unterschiedlichen Abmessungen wird in der in Fig. 3 gezeigten Position zunächst die Befestigung 6 des Hebelelements 7 am Scheibenrad 3 gelöst. Sodann wird mit Hilfe der Hubeinrichtung 12 bis 17, d.h. durch Betätigung des Motors 16, das Hebelelement 7 und alle an ihm befestigten Teile in eine tiefliegende Position abgesenkt. Nach der Auswechslung der Scheibenräder wird das Hebelelement 7 mit Hilfe der Hubeinrichtung 12 bis 17 wieder in die in der

in Fig. 3 gezeigten Position entsprechende Position, welche sind dann jedoch in einer anderen Höhe befindet, heraufgefahren. Das Hebelelement 7 wird dann am Scheibenrad 3 bei 6 befestigt. Bevor nun die ordnungsgemäße Prüfung beginnt, wird die Hubeinrichtung 12 bis 17 ein Stück herabgelassen, wobei sich die Mitnehmer 13 von den entsprechenden VorSprüngen am Hebelelement 7 entfernen, die Mitnehmerverbindung zwischen Hubeinrichtung 12 bis 17 und Hebelelement 7 also gelöst wird. Das Hebelelement 7 hängt frei am Scheibenrad 3, die Biegemomente werden nicht durch die Hubeinrichtung 12 bis 17 gestört.

Claims (6)

1. Maschine zur Erzeugung eines eine Kreisbewegung durchlaufenden Biegemomentes, das auf ein zu untersuchendes Werkstück (3) einwirkt, mit einem am Werkstück (3) anzubringenden stabförmigen Hebelelement (7) und einem Antrieb (10), der eine auf dem stabförmigen Hebelelement (7) drehbar gelagerte Unwucht (8) antreibt, gekennzeichnet durch eine zum Tragen sowie zur Anhebung und Absenkung des vom Werkstück (3) gelösten Hebelelements (7) und aller daran befestigten Teile geeignete Hubeinrichtung (12 -17), deren Arbeitsbereich die Position umfaßt, in der das Hebelelement (7) am Werkstück (3) befestigbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (12-17) zur Hubkraftübertragung unmittelbar mit dem Hebelelement (7) verbunden ist und die Hubeinrichtung (12-17) bei am Werkstück (3) befestigten Hebelelement (7) von diesem lösbar und entfernbar ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Hubeinrichtung (12-17) und Hebelelement (7) durch Mitnehmer (13) an einem Teil und damit hubkraftübertragend zusammenwirkende Vorsprünge am anderen Teil gebildet wird.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (12-17) einen elektrischen Antrieb aufweist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (12-17) einen hydraulischen Antrieb aufweist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (12-17) einen pneumatischen Antrieb aufweist.