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Prüfvorrichtung für INanschetten und Stulpen Die Erfindung betrifft
eine Prüfvorrichtung für Manschetten und Stulpen aus gummiartigem Material, wo-.
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runter Gummi oder ein Kunststoff zu verstehen ist, der ähnliche elastische
Eigenschaften wie Gummi aufweist.
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Der Rinsatz von Manschetten und Stulpen in Kraftfahrzeugen erfordert
eine sorgfältige Prüfung dieser Dichtungselemente auf Kälte- und Schmiermittelbeständigkeit.
Besondere Anforderungen in dieser Hinsicht stellen beispielsweise hanschetten zur
Abdeckung von Gleichlaufdrehgelenken
an Radachsen oder von Kugelgelenken
zur Radlagerung.
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Es ist bekannt, derartige Prüflinge statisch zu prüfen, indemman sie
für eine vorgegebene Zeit in einem Klimaschrank unter Schmiermittel einwirkung und
gegebenenfalls in Anwesenheit von Gasen, wie Ozon, besonderen Temperaturbedingungen
aussetzt. Derartige statische Prüfungen berücksichtigen jedoch nicht den Einfluß
dynamischer Beanspruchungen, die im Betrieb auftreten können, auch auf die Beständigkeit
der Prüflinge gegenüber Schmiermitteleinwirkung oder anderen chemischen Angriffen.
Beispielsweise kann es bei rein statischen Prüfungen im Bereich der Oberflächen
der Prüflinge zu einer Schichtbildung kommen, die im tatsächlichen Betrieb infolge
dynamischer Vorgänge zumindest nicht in demselben Maße auftritt.
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Eine derartige Prüfeinrichtung gestattet also die Beurteilung sowohl
des für die jeweilige Konstruktion verwendeten Materials als auch der Konstruktion
selber. Sie stellt aber nicht nur eine Prüfvorrichtung für Manschetten und Stulpen
in diesem Sinne dar, sondern kann auch als Prüfvorrichtung für die verwendeten Schmiermittel
oder dergleichen aufgefaßt werden, da die mit der Prüfvorrichtung erhaltenen Ergebnisse
auch Rückschlüsse zulassen auf die Reaktionsfreudigkeit derartiger Substanzen mit
dem Material der Manschette bzw. Stulpe.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die auch dynamische Einflüsse zu berücksichtigen
gestattet, aber
auch den Anforderungen an eine Prüfvorrichtung genügt,
die beispielsweise in einen Klimaschrank eingebracht werden muß. Die erfindungsgemäße
Lösung ist gekennzeichnet durch eine Einspannvorrichtung für ein Ende des Prüfings,
die eine zu der Ebene des einen Endes des Prüflings senkrechte erste Achse definiert,
und durch eine Befestigungsvorrichtung für das andere Ende des Prüflings, die exzentrisch
bezüglich der ersten Achse und um diese drehbar angeordnet ist und den Prüfling
mit seiner Achse gegen die erste Achse unter einem spitzen Beugewinkel geneigt führt,
wobei die Ebene des anderen Endes des Prüilings senkrecht zur Achse des selben weist.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht also in einer derart
konstruierten Prüfvorrichtung, daß die Stulpe oder Manschette, die den Prüfling
darstellt, um eine feste Einspannung mit ihrer Achse den Mantel eines Kegels beschreibend
bewegt wird, so daß jeweils eine Seite der hierbei keine Drehung um ihre Achse ausführenden
Stulpe oder Manschette gestaucht, dagegen die jeweils gegenüberliegende Seite gelängt
wird. Dabei kann die Einspannung des Prüflings auch so getroffen werden, daß eine
der SeitenXihre normale Länge besitzt, so daß nur die jeweils gegenüberliegende
Seite des Prüflings gestaucht oder gelängt wird. Dadurch, daß der Prüfling keine
Drehung um seine Achse ausführt, erfolgt in periodischer Folge eine Beaufschlagung
aller Bereiche des Prüflings mit der von der Prüfvorrichtung ausgeübten Kraft.
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Während der Untersuchung kann der Prüfling beispielswei
se
mit einem Schmiermittel oder einer anderen Substanz gefüllt sein, die aggressiv
auf das Material des Prüflings wirkt.
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Auf Seite 840 des Buches "Chemistry and Technology of Rubber" von
Davis and Blake, 1937, ist eine dynamische Prüfvorrichtung für Bremsschläuche beschrieben,
bei der der zu untersuchende Bremsschlauch mit seinem einen Ende fest eingespannt
ist, während sein anderes Ende über einen Hebelarm mit einer Antriebswelle in Verbindung
steht. Von dieser bekannten Einrichtung unterscheidet sich die Erfindung einmal
dadurch, daß sie eine Prüfeinrichtung speziell für Manschetten und Stulpen betrifft,
und zum anderen dadurch, daß die Befestigung des anderen Endes der Manschette oder
Stulpe so getroffen ist, daß die Ebene des anderen Endes des Prüflings stets senkrecht
zur Achse des Prüflin weist.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Befestigungsvorrichtung durch eine auf der ersten Achse verlaufende Antriebswelle
und und einen über einen radial verlaufenden Hebelarm an der Antriebswelle gehaltenen,
in das andere Ende des Prüflings hineinragenden Zylinder gebildet ist, dessen Achse
mit derjenigen des Prüflings zusammenfällt. Auf diesen Zylinder ist also das andere
Ende des Prüflings durch zusätzliche Mittel, beispielsweise Schellen, festgelegt.
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Der Hebelarm kann einen radial verlaufenden Schlitz zur Befestigung
des Zylinders unter verschiedenen Beugewinkeln aufweisen und um den Mittelpunkt
der Einspannung gekrümmt sein. Unter dem Beugewinkel ist derjenige Winkel
zu
verstehen, den die Achse des Prüflings und des Zylinders mit der ersten Achse, die
auch als Achse der Prüfvorrichtung bezeichnet werden kann, bildet.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebswelle
mit einem Antriebsmotor über ein Zahnrad in Verbindung, das zum Antrieb mehrerer
Antriebwellen dient.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Figur.
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Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Prüfung
von beispielsweise vier Stulpen oder Manschetten, jedoch ist von dieser Vorrichtung
nur derjenige Teil dargestellt* der zur Prüfung einer Manschette 1 dient. Das untere
Ende 2 der Manschette ist auf eine Aufnahmescheibe 3 aufgeschoben und mit einer
Schelle oder einem anderen Element festgelegt, das auch im Betrieb der Manschette,
also beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, zur Festlegung der Manschette dient.
Wie durch die Schrauben 4 und 5 angedeutet, ist das untere Ende 2 der Manschette
1 drehfest eingespannt. Die Ebene des Manschettenendes 2 weist senkrecht zu der
ersten Achse 6, die auch als Achse dieses Teils der Vorrichtung bezeichnet werden
kann, da auf ihr die Antriebswelle 7 liegt.
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Die Antriebswelle 7 ist mittels Kugellager 8 drehbar in der oberen
Platte 9 der Vorrichtung gelagert, die weitere Durchbrüche und Lager für die Aufnahme
der nicht gezeigten weiteren Antriebswellen der Vorrichtung aufweist, Die Antriebswelle
7 ist an ihrem in der Figur oberen Ende drehfest mit dem Zahnrad 10 verbunden, das
mit dem weiteren Zahnrad II in Eingriff ist; das Zahnrad II steht über die Welle
12 mit einem nicht dargestellten
Elektromotor in Verbindung. Mehrere
Antriebswellen nach Art der Antriebswelle 7 stehen über weitere Zahnräder entsprechend
dem Zahnrad 10 mit dem gemeinsamen Zahnrad 11 in Verbindung, so daß über einen gemeinsamen
Motor mehrere Teilvorrichtungen der gezeichneten Art angetrieben werden.
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Im Bereich ihres in der Figur unteren Endes ist die Antriebswelle
7 mit dem etwa radial weisenden Hebelarm 13 versehen, der unter Zwischenfügung der
Kugellagers 14 den Zylinder 15 hält, der seinerseits in das in der Figur obere Ende
16 des Prüflings 1 hineinragt. Der Prüfling 1 ist dort mittels der Schelle 17 fest
auf den Zylinder 15 aufgezogen, der so schräg in den Hebelarm 13 gelagert ist, daß
seine Achse identisch ist mit der Achse 18 des Prüflings 1. Dies hat zur Folge,
daß sich die erste Achse 6 und die Prüflingsachse 18 im Bereich der Einspannung
des unteren Prüflingsendes 2 in dem Punkt 19 schneiden, so daß bei Drehungen der
Welle 7 die Prüflingsachse 18 einen Kegelmantel um die erste Achse 6 beschreibt.
Der Beugewinkel a, der den Winkel des Kegels definiert, kann bei einer zweckmäßigen
Weiterbildung der Erfindung veränderbar sein. Zu diesem Zweck kann der Hebelarm
13 mit einem in radialer Richtung verlaufenden Schlitz zur Aufnahme des Zylinders
15 versehen sein. Dann kann der Zylinder 15 also unter verschiedenen Winkeln a geneigt
werden; der Hebelarm 13 erhält dann eine um den Punkt 19 gekrümmte Form, damit dieser
Schnittpunkt erhalten bleibt.
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Wie die Figur und die Beschreibung erkennen lassen, sind die einzelnen
Teile der Vorrichtung, wie dies für eine
Prüfvorrichtung wichtig
ist, leicht auswechselbar. J-r Platzaufwand ist insbesondere bei einer Mehrfach-Prüfvorrichtung
klein, die mit einem einzigen Antriebsmotor zur gleichzeitigen Durchführung mehrerer
Prüfvorgänge auskommt. Dieser Antriebsmotor kann außerhalb der Klimakammer vorgesehen
sein, durch deren Wand dann die gemeinsame Antriebswelle 12 dicht hindurchgeführt
ist