DE2118357A1 - Verstellbarer Druckaufnehmer für Federprüfmaschinen - Google Patents

Description

• Verstellbarer Druckaufnehmer für Federprüfmaschinen Die Erfindung hetrifft einen verstellbaren Druckaufnehmer für Maschinen zur statischen Prüfung von Federn oder Federelementen.
• Zu. Prüfen von Schraubendruckfedern mit offenen Federnd.n ist in einer Prüfmaschine eine Aufnahmevorrichtung erfoderlich, in welcher nahezu die gesamte letzte Windung der Feder aufliegt. Die Herstellung einer solchen Aufnihmeeinrichtung ist kompliziert und nur jeweils für einen- bzw. Federdrahtdurchmesser geeignet.
• Bekannt sind bereits verstellbare Aufnahmevorrichtungen für Federenden, die aus einer Grundplatte bestehen, in der auf einem, dem mittleren Federdurchmesser entsprechenden Kreis eine Anzahl von Schraubenbolzen angeordnet sind. Entsprechend der Steigungen des letzten Ganges des Federendes werden diese Schraubenbolzen eingestellt. Das Anpassen der Schraubenbolzen ist aufwendig und bringt ungleichmäßige Auflagebedingungen für das Federende mit sich. Außerdem kann die Feder nur in einer bestimmten Radialstellung aufgesetzt werden. Auch hierbei ist für jeden Federdurchmesser eine eigene Aufnahmeeinrichtung erforderlich.
• Für die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Druckaufnahmeeinrichtung zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten vermeidet und universell an verschiedene Federdurohmessur und Dratdurohmesser anpaßbar ist und Federgleichm @@ige Auflage der Federenden und sonst bes@ere genauere Prüfergebniese gewährleimten kann.
• Zweck der Erfindung ist es, die Einstell@zeiten von Federprüfmaschinen, die Aufwendungen für die Maschinenausbrüstung und somit insgesamt die Kosten für Fderprilfungen zu senken und den Vorgang der Federprüfung zu vereinfachen.
• Diese Aufgaben werden durch einen verstellbaren Druckaufnehmer gelöst, der gekennzeichnet ist durch einen Grundkörper mit darin in einem nach außen abgedichteten Raum angeordnetem, inkompressiblem Medium, welcher in einer seiner Oberflächen mit von der Mitte nach außen führenden Nuten versehen ist; durch eine Anzahl von in den Nuten verschiebbaren Kolben-Zylinder-Einhelten, deren Kolben enden über die Grundkörperoberfiäche überstehen; durch an zumindest dreien der Zylinderkolben-Einheitem anp bringbare Zentrierstifte; durch die Zylinder sit den Raum im Grundkdrper verbindende, druckfeste Leitungen und durch zumindest eine allen Einheiten gemeinmame, bene Platte mit Auanehmungen für die Kolbenenden und die Zentrierstifte, welche einerseits am Grundkörper gehalten und andererseits auf den Einheiten abgestützt ist.
• Zum Anpassen des Druckaufnehmers an verschiedene Federdurchmesser ist es notwendig, daß die Nuten in der Grundkörperoberfläche von deren Mitte strahlenfUrmig nach außen verlaufen. Die Verstellbarkeit eines Druckautnehmers nach der Erfindung ist auch gegeben, wenn die Nuten in der Grundkörperoberfläche von deren Mitte aus spiralenförmig nach außen verlaufend angeordnet sind. Bei runder Ausführung des Druckaufnehmers sind die Einheiten shnlich wie bei einem 8pannfutter an einer Drehmaschine verstellbar, und zwar durch eine Scheibe mit einer planseitigen, vorzugsweise spiralenfUrmigen Verzahnung, die drehbar unterhalb der in radialen Nuten gehaltenen und mit der spiralförmigen Verzahnung in Eingriff stehenden Kolben-Zylinder-Einheiten im Grundkörper gelagert ist. In der Praxis läßt sich eine derartige Ausführung eines Druckaufnehmers leichter handhaben, wenn die Scheibe in an sich bekannter Weise durch einen Schneckenantrieb oder dgl. in Drehung versetzbar ist.
• Abändernd dazu können die Zylinder-Kolben-Einheiten auf der Grundkörperoberfläche magnetisch festlegbar sein.
• Um den Druckaufnehmer nicht nur an verschiedene Federdurchmesser, sondern auch an verschiedene Federsteigungen anpassen zu können, ist es nach der Erfindung weiterhin günstig, daß das Volumen des Raumes undder Überstand der einzelnen Kolbenenden mittels einer in den Raum eintretende Verdrängereinrichtung wahlweise veränderbar ist.
• Eine Vereinfachung der Erfindung wird noch dadurch erreicht, daß in einer Verdrängerschraube eine Entlüftungseinrichtung angeordnet ist.
• Erfindungsgemäß überragen die Zentrierstifte die Kolbenenden wesentlich. Zum Anpassen eines Druckaufnehmers nach der Erfindung nicht nur an unterschiedlichen Federdurchmesser und verschiedene Federsteigungen, sondern auch an unterschiedliche Federdrahtdurchmesser wird ein Vorteil der Erfindung darin gesehen, daß der Abstand zwischen der Mitte der Kolbenenden und dem Außenmantel der Zentrierstife durch den Einsatz von Zentrierstiften mit unterschiedlichem Durchmesser veränderbar ist.*Denselben Zweck erfUllen Aufsätze verschiedenen Durchmessers für die Zentrierstifte. Damit bei einem erfindungsgemäßen Druckaufnehmer das eigentliche Federende ebenfalls eine Auflage findet und trotzdem die Bewegung der Einheiten nicht behindert wird, lst die als Auflage dienende Platte mit radial nach außen gerichteten Ausnehmungen versehen Nach der Erfindung i8 die Platte vermittels einer im Grundkörper verankerbaren Schraube und eines zwischen Platte und Grundkörper vorgesehenen Distanzrohres zentrisch gehalten. Eine. andere Ausbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Platte durch in ihrem Randbereich eingreifende Klammereinrichtungen auf dem Grundkörper und den Einheiten zentrisch festlegbar ist.
• Weiterhin ist nach der Erfindung ein Druckaufnehmer, insbesondere für Federenden mit gleichen Durchmessern gekennzeichnet durch in den Raum im Grundkörper direkt eintauchende Kolben, die um einen dem Durchmesser des Federendes anpassbaren Zentrieransatz herum angeordnet sind.
• Zur einwandreien Lagerung des letzten Federganges wird nach der Erfindung ein Vorteil darin gesehen, daß die Enden der Kolben dachförmig bzw. abgerundet dachförmig sind, wobei die Dachkante vorzugsweise radial zum Mittelpunkt des Druckaufnehmers hin gerichtet ist.
• Der Auflage des letzten Federganges kann abändernd dazu auch dienlich sein, daß die Enden der Kolben mit einer Abschrägung versehen sind, welche annähernd parallel zur Federsteigung verläuft. Um die Lage der Kolben zu sichern, ist es günstig, daß die Zylinder-Kolben-Einheiten gegen Verdrehung durch die Platte und/oder die Nuten gehindert sind. Für Druckaufnehmer, bei denen die Kolben direkt in den Raum im Grundkörper tauchen, ist es zweckmäßig, daß die Kolben selbst verdrehfest gehalten sind.
• Als inkompressibles Medium kann 1, eine hydraulische Flüssigkeit, ein flüssiger oder pastöser Kunststoff oder dgl. Verwendung finden.
• Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben: Es zeigen Fig. 1 einen Druckaufnehmer im Schnitt, Fig. 2 und Fig. 9 sind ein Schnitt bzw. eine DrauS-sicht auf einen gegenüber Fig. 1 abgeänderten Druckaufnehmer, Fig. 4 einen Druckaufnehmer für Federn mit gleichem Durchmesser und Fig. 3 und 6 je ein Detail aus den obigen Figuren.
• Der Druckaufnehmer nach Fig. 1 setzt sich aus einem /k Grundörper 1 und aus auf seiner Oberseite 2 vermittels /en einer Platte 3 festgehalten Kolben-Zylinder-Einheiten 4 zusammen. An seiner Oberseite 2 sind vorzugsweise radial nach außen gerichtete, zweckmäßigerweise schwalbenschwanzförmige Nuten 5 und 7 vorgesehen, in denen die Einheiten 4 durch Gleitsteine 6 verschieblich f-atgelegt sind. In1ie quer zur Nut 5 verlaufenden Nut 7 ist eine Schraube 8 eingeführt, welche über ein Distanzrohr 9 die Platte 3 auf die Einheiten 4 preßt und diese festhält. Die Platte 3 ist zweckmäßigerweise mit radialen Ausnehmungen lo ausgestattet, durch welche sowohl Kolben 11 von den Kolben-Zylinder-Einheiten 4 heraus als auch Zentrierstifte 12 ragen. Die Kolben 11 sind an ihren Unterseiten in Zylindern 13 von einem inkompressiblen Medium 14 beaufschlagt. Die Zylinder 13 stehen mit einen: Raum 15 im Grundkörper 1 huber flexible, druckfeste Leitungen 16 in Verbindung. Zur einwandFeien Füllung der Räume 15 und 13 ist der Raum 15 durch eine Entlüftungsachraube 17 entlüftbar. In den Raum e5 ragt seitlich eine Verdrängerschraube 18, mit Hilfe derer das Volumen bzw. der Überstand der Kolben 11 variiert werden kann. Die Verdrängerschraube 18 ist nach außen durch eine Dichtung 19 und einen Flansch 20 am Grundkörper 1 abgedichtet. Auf den Stirnflächen 21 der Kolben 11 ruht eine Endwindung 22 einer Feder 23.
• Das Ende der zu prüfenden Feder 23 wird so auf die Kolbenenden 21 aufgelegt, daß das "echte n Drahtende zweckmäßigerweise auf der Platte 3. ruht. Der Überstand der einzelnen Kolben 11 wird dazu durch Hinein- oder Herausdrehen der Verdrängerschraube 18 der Steigung des letzten Federganges 22 entsprechend eingestellt.
• Je stärker die Steigung des letzten Federganges ist, desto weiter wird die Verdrängerschraube hineingeschraubt. Bei flacher Steigung umgekehrt.
• Beim Prufvorgang wird die aufzunehmende Federkraft durch das hydraulische System gleichmäßig auf die einzelnen Kolben verteilt. Dadurch wird eine gleichmäßige Auflage des Federendes und eine gute Basis für genaue Meßergebnisse geschaffen.
• Die Figuren 2 und 3 zeigen einen Druckaufnehmer 100 mit vorzugsweise rundem Grundriß, bei dem mehrere Kolben-Zylinder-Einheiten 104 ebenfalls in radialen Nuten Xo6 verschieblich gehalten sind. Unterhalb der Nuten 1o6 ist im Grundkörper lol eine Scheibe 1o7 mit einer Spiralverzahnung 108 an ihrer Planfläche angeordnet, mit welcher Gleitsteine 109 der Einheiten 104 in Eingriff stehen. Die Scheibe 107 kann zweckmäßigerweise durch einen Schneckenantrieb 110 in Drehung versetzt werden. Dabei werden ähnlich wie bei einem Spannfutter an einer Drehmaschine die Einheiten 104 in ihren Nuten 106 mit gleichem Abstand vom Mittelpunkt des Druckaufnehmers bewegt und an verschiedene Federdurchmesser angepaßt.
• Figur 4 zeigt einen Druckaufnehmer 200,der zur Aufnahme von Federenden ständig gleichen Durchmessersgeeignet ist.
• Dieser besteht aus einem Grundkörper 201, der einen mit inkonpressiblen Medium 202 gefüllten Raum 203 aufweist, in den rund um einen auf dem Grundkörper 201 auFeschraubten Zentrieransatz 204 herum Iruppierte Kolben 205 direkt hineinragen. In das Innere des Raumes 202 ragt auch wiederum eine Verdrängerschraube 206, mittels derer das Volumen des Raumes 2o2 und somit der Überstand der Kolben 205 in Anpassung an die Steigung des letzten Federganges einer Feder 207 angepaßt werden kann. Die Verdrängerschraube 206 kann gleichzeitig mit einer nicht gezeigten Entlüftungseinrichtung kombiniert sein.
• Die Figuren 5 und 6 zeigen in vergrößerter Darstellung jeweils das Ende eines Kolbens 11 bzw. 205. Bei Figur 5 ist das tnde des Kolbens mit einer Abschrägung 301 bzw. 302 versehen, die annähernd der mittleren Steigung des letzten Ganges der aufzulegenden Feder ( z.B. 207, 23 ) angepaßt ist.
• Figur 6 stellt ebenfalls einen Kolben 11 bzw. 205 dar, der mit einem dachförmigen Abschluß 302 versehen ist.
• Die Schnittkante 303 des Abschlusses zu 302 ist zweckmäßlgerweise gerundet und radial zum Mittelpunkt des Druckaufnehmers hin gerichtet. Dazu ist es von Vorteil, wenn sowohl die Einheiten 4 und jo4 als auch die Kolben 11 und 205 gegen Verdrehung gesichert sind.
• Durch diese Maßnahmen werden sich negativ auswirkende Kantenpressungen -zwischen den Kolben und dem Federende und eine Verkantung der Kolben in ihren Zylindern weitgehend vermieden oder abgemildert.

Claims (1)

1. Patentansprüche :

   1 Verstellbarer Druckaufnehmer für Maschinen zur statischen Prüfung von Federn oder Federelementens g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Grundkörper ( 1, 101, 201 ) mit darin in einem nach außen abgedichteten Raum ( 15, 203 ) 'angeordnetem, inkompresslblem Medium ( 14, 202 ) der in einer seiner Oberflächen ( 2 ) mit von der Mitte nach außen führenden Nuten ( 3, 7, 106 ) versehen ist; durch eine Anzahl von in den'Nuten verschiebbaren KolbenZylinder-Einheiten ( 4, 104, 205 ), deren Kolbenenden über die Grundkörper -Oberfläche überstehen; durch an zumindest dreien der Einheiten (4, 104, 205 ) anbringbare Zentrierstifte ( 12 !; durch die Zylinder ( 13 ) mit dem Raum ( 15 ) im Grund körper- verbindende, druckfeste Leitungen ( 16 ) und durch zumindest eine allen Einheiten gemeinsame, ebene Platte ( 3 ) mit Ausnehmungen ( 10 ) für die Kolbenenden und die Zentrierstifte welche einerseits am Grundkörper gehalten und andrerseits auf den Einheiten abgestützt ist, 2)Druckaufnehmer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Nuten ( 5, 7 ) in der Grundkörper - Oberfläche von deren Mitte aus strahlenförmig bzw. radial nach außen verlaufend gestaltet sind0 3) Druckaufnchmer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Nuten in der Grundkörpers Oberfläche von nahe deren Mitte aus spiralenför mig nach außen verlaufend gestaltet sind.

   4) Druckaufnehmer nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c zu h n e t , daß die Zylinder-Kolben-Einheiten auf der Grundkörper- Oberflache magnetisch festlegbar sind.

   5) Druckaufnehmer nach den Ansprüchen 1,2 und 4, insbesondere in einer runden Ausführung, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Scheibe ( 107 ) mit einer planseitigen, vorzugsweise spiralförmigen Verzahnung ( 108 ), welche drehbar unterhalb der in radialen Nuten ( 106 ) gehaltenen und mit der Spiralverzahnung im Eingriff stehenden Kolben Zylinder-Einheiten ( 104 ) im Grundkörper ( 101 ) gelagert ist, 6)Druckaufnehmer nach den Ansprüchen 1,2.4 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Scheibe ( 107 ) in an sich bekannter Art und Weise durch einen Schneckenantrieb ( 110 ) oder dgl. in Drehung versetzbar ist0 7) Druckaufnehmer nach den vorstehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t 2 daß das Volumen des Raumes ( 15, 203 )und der Überstand der einzelnen Kolbenenden wahlweise mittels einer in den Raum eintretenden Verdrängereinrichtung ( 18, 206 ) veränderbar ist.

   8) Druckaufnehmer nach Anspruch 7 , g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h eine Verdrängerschraube mit einer darin angeordneten Entlüftungseinrichtung für den Raum.

   @) Druckaufnehmer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zentrierstifte ( 12 ) die Kolbenenden wesentlich überragen, 10) Druckaufnehmer nach Anspruch 1 und 9 * d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Abstand zwischen der Mittelachse der Kolben ( 11 ) und dem Außenmantel der Zentrierstifte ( 12 ) durch Einsatz von Zentrierstiften mit unterschiedlichen Durchmessern veränderbar ist.

   11)Druckaufnehmer nach Anspruch 10, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h Aufsätze verschiedener Durchsesser für die Zentrierstifte.

   12)Druckaufnehmer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Platte ( 3 ) mit von ihrer Mitte strahlenförmig oder radial aaoh außen gerichteten Ausnehmungen ( 10 ).versehen ist.

   13)Druckaufnehmer nach den Ansprüchen 1 und 12, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Platte (3 ) vermittels einer im Grundkörper verankerbaren Schraube ( 8 ) und eines zwischen der Platte und dem Grundkörper bzw. der Grundkörper- Oberfläche vorgesehenen Distanzrohres ( 9 ) zentrisch gehalten ist 14) Druckaufnehmer nach den Ansprüchen 1 und 13, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Platte durch in ihrem Randbereich ein- bzw. angreifende Einrichtungen auf dem Grundkörper und den Einheiten festlegbar ist.

   15) Druckaufnehmer anch den vorhergehenden Ansprüchen, insbesondere für Federenden mit gleichen Durchmessern, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h in den Raum ( 203 ) im Grundkörper direkt eintauchende Kolben ( 205 ) * die um einen Zentrieransatz ( 204 ), der an den Federdurchmesser anpaßbar sein kann, herum angeordnet sind.

   16) Druckaufnehmer nach mehreren oder allen der sorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Enden der Kolben ( 11, 205 ) dachförmig bzw. abgerundet dachförmig gestaltet sind* wobei die Dachkante ( 303 ) vorzugsweise zum Mittelpunkt der Platte hin gerichtet ist.

   17)Druckaufnehmer nach den Ansprüchen 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Enden der Kolben ( 11, 205 ) mit einer Abschrägung ( 301 ) versehen sind, welche annähernd der Federsteigung des letzten Federganges verläuft.

   18)Druckaufnehmer nach mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zylinder-Kolben-Einheiten ( 4, 104 ) gegen eine Verdrehung durch an sich bekannte Maßnahmen in der Platte und / oder in den Nuten gehindert ist.

   19)Drnckaufnehmer nach den Ansprüchen 1 und 15, d a d u r o h g e k e n n z e i c h n e t s daß die Kolben ( 203 ) durch an ich bekannte Maßnahmen verdrehfest gehalten und geführt sind 20)Druckaufnehmer nach den vorhergeh.nden Ansprüchen, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Verwendung von Öl als inkompremsibles Medium, 21) Druckaufnehmer nach den Ansprüchen 1 bis 20, d a d u r e h g o k e n n z e i c h n e t § daß als inkompressibles Medium eine Hydraulikflüssigkeit Anwendung findet.

   22) Druckaufnehmer nach den Ansprüchen 1 bis 20 , d a -d u r o h g e k e n n z e i e h n e t , daß als inkompressibles Medium ein flüssiger oder pastöser Kunststoff Verwendung findet.

   L e e r s e i t e