DE2054631B2 - Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Prüfung von Druckfedern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dynamischen Prüfung von Druckfedern auf Stoßbelastung in Schlagwerken mit hoher Frequenz.

Solche Vorrichtungen werden bei der dynamischen Prüfung von stößbelasteten Federn und sonstigen Maschineneleme.iten, insbesondere von Maschinenwalffenfedern benötigt

Die Lebensdauer von stoßbeanspruchten Federn ist abhängig von der Zeit-Weg-Kurve der Beschleunigung. Eine dynamische Prüfung solcher Teile muß also die Zeit-Weg-Kurve der schlagartigen Beanspruchung genau simulieren. Das ist bisher bei Prüfungen mit hoher Frequenz mit großen Schwierigkeiten verbunden, weil zu Beginn jeden Schlages der Prüfling in der Ausgangsstellung beruhigt für den neuen Schlag bereitstehen muß und nicht zurückprallen darf, wenn der nächste Schlag wiederum die korrekte vorgegebene Zeit-Weg-Kurve erzeugen soll.

Eine Beruhigung des zurückprallenden Prüflings in der Ausgangslage bei schlagartiger Beanspruchung ist bisher nur bei einzelnen Schlägen oder bei aufeinanderfolgenden Schlägen mit verhältnismäßig großen Zwischenzeiten zwischen den Schlägen unter Verwendung von Stoßkissen oder öldämpfern bekannt

Bei Schlagwerken mit hoher Frequenz, die bisher als Preßluftschlagwerke gebaut wurden, fehlte eine Vorrichtung zur Beruhigung des zurückprallenden Prüflings, so daß verläßliche Prüfungen damit nicht vorgenommen werden konnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die schlagartige Prüfung von stoßbelasteten Druckfedern in Schlagwerken mit hoher Frequenz so zu ermöglichen, daß der Prüfling nach jedem Schlag nicht zurückprallt, sondern in der Ausgangsstellung für den neuen Schlag bereitsteht und somit bei jedem Arbeitshub den gleichen Weg zurücklegt Diese Aufgabe wird mit den irn kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Um den Beanspruchungen von stoßbelasteten Druckfedern in der Praxis zu entsprechen, wir die dynamische Prüfung solcher Federn in Schlagwerken so vorgenommen, daß eine Schlagmasse gegen die zu prüfende, normalerweise vorgespannte Druckfeder stoßartig beschleunigt wird. Am Ende des Federweges der zu prüfenden Druckfeder wird die Masse durch einen Puffer zur Umkehr gezwungen und läuft dann in

entgegengesetzter Richtung, beschleunigt durch den Puffer und durch die Entspannung der zu prüfenden Druckfeder, mit hoher Geschwindigkeit in die Ausgangsstellung zurück.

In der Zeichnung wird in Fig.3 die Schlagmasse 1 durch eine Kraft 9 gegen die Prüffeder 4 geschlagen. Die Prüffeder 4 stützt sich gegen das Widerlager 10 ab und die Schlagmasse 1 wird durch den Puffer 8 zur Umkehr gezwungen, wobei sich die Prüffeder 4 entspannt und

to die umgekehrte Schlagmasse 1 zurück beschleunigt bis sie das Widerlager 5 erreicht hat Hier prallt sie auf, federt zurück und wird durch die Vorspannung der Prüffeder 4 wieder gegen das Widerlager 5 beschleunigt, bis sie sich beruhigt hat In dieser Stellung ist die Prüffeder 4 vorgespannt und soll zur Aufnahme eines neuen Schlages 9 bereit sein.

Bei geringer Schlagfrequenz ist auf diese Weise die dynamische Prüfung von Druckfedern möglich, wenn die Schlagmasse 1 nach dem Aufprall gegen das Widerlager 5 genügend Zeit hat, sich zu beruhigen, bis der nächste Schlag 9 erfolgt

In der Praxis ergeben sich jedoch bei hoher Frequenz große Schwierigkeiten, weil die Schlagmasse 1 nach dem Aufprall auf das Widerlager 5 mehrmals zurückgeworfen wird und sich somit nicht im geeigneten Moment in der Ausgangsposition für den nächsten Stoß auf die Prüffed^r 4 befindet Es war daher bisher nicht möglich, eine einwandfreie dynamische Prüfung solcher schlagartig beschleunigter Druckfedern mit hoher Schlagfrequenz durchzuführen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht solche dynamischen Prüfungen dadurch, daß die die Stoßbelastung erzeugende Schlagmasse bei der Rückkehr in die Ausgangsstellung auf eine Fangmasse auftrifft die die kinetische Energie der Schlagmasse vollständig übernimmt. In der beiliegenden Zeichnung ist das Prinzip der Fangvorrichtung für die rücklaufende Schlagmasse in drei Pharen in Fig. 1, 2 und 3 für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt

F i g. 1 zeigt die Schlagmasse 1 im Moment des Rücklaufs mit der Geschwindigkeit Vt. Sie wird erfindungsgemäß nicht durch das Widerlager 5 sondern durch die Fangmasse 2 aufgefangen, die ungefähr die gleiche Masse besitzt wie die Schlagmasse 1. Die Schlagmasse 1 gibt ihre gesamte kinetische Energie an die Fangmasse 2 ab und kommt zum Stillstand, nachdem sie durch die Vorspannung der Prüffeder 4 gegen das Widerlager 5 geführt wurde. Die Fangmasse 2 nimmt durch den Impuls der Schlagmasse 1 theoretisch die Geschwindigkeit Vi an, so wie es in F i g. 2 dargestellt ist. In F i g. 3 ist die Schlagmasse 1 gegen die Prüffeder 4 durch die Schlagkraft 9 bereits wieder beschleunigt um die Prüffeder 4 zusammenzuschlagen. Während dieser Zeit ist die erste Fangmasse 2 gegen eine weitere Fangmasse 3 gelaufen, zum Stillstand gekommen und durch die Feder 7 wieder in ihre Ruhelage an das Widerlager 5 zurückgebracht, um beim nächsten Schlag wieder den Impuls der Schlagmasse 1 aufzunehmen, so wie es in F i g. 1 dargestellt ist.

Fig.3 zeigt, wie die Fangmasse 3 mit der Geschwindigkeit Vi gegen den Energieverzehrpuffer 6 läuft, der die kinetische Energie dieser Fangmasse 3 aufnimmt Es ist somit möglich, die Schlagmasse 1 im gleichmäßigen Rhythmus und mit gleichmäßig hoher Beschleunigung bei hoher Frequenz gegen die Prüffeder 4 zu schlagen.

Es ist aber auch möglich, noch weitere Fangmassen kettenartig hintereinander zu schalten, bevor der

Energieverzehrpuffer die kinetische Restenergie aufnimmt. In der Praxis genügt jedoch meistens bereits die in der Zeichnung dargestellte Anordnung für eine einwandfreie Funktion des Schlagwerkes bei hoher Frequenz.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur dynamischen Prüfung von Druckfedern auf Stoßbelastung in Schlagwerken mit hoher Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Stoßbelastung erzeugende Schlagmasse (1) bei der Rückkehr in die Ausgangsstellung auf eine Fangmasse (2) auftrifft, die die kinetische Energie der Schlagmasse vollständig übernimmt

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Stoßeinrichtung und einer beruhigenden Fangeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangeinrichtung aus Fangmasse, Feder und Kraftverzehreinrichtung besteht

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Fangeinrichtungen zu einer Fangmassenkette verbunden sind.