DE2351577C3 - Meßanordnung für Verschiebungen und Verschwenkungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßanordnung, bei der die Hauptrichtung der Krafteinwirkung senkrecht zu einer ebenen Verschiebefläche zwischen :;_s einer Krafteinleitungsplatte und einem Zwischenelement verläuft und bei der zwischen dem Zwischenelement und einem Krafteinleitungselement eine kugelflächenteilförmige Schwenkfläche vorgesehen ist.

Eine bekannte Meßanordnung dieser Art (DT-PS 84 307) ist als hydraulische Waage ausgebildet, bei der das Krafteinleitungselement als in der Hauptrichtung der Krafteinwirkung verschiebliche Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildet ist, in der sich ein der Größe der einwirkenden Kraft proportionaler Flüssigkeitsdruck aufbaut, durch dessen Messung bei der Meßanordnung die Wägung verwirklicht wird. Die Beweglichkeiten entlang der Verschiebefläche und der Schwenkfläche dienen dabei nur dazu, in dem System die erfordsrliehe Anzahl an Freiheitsgraden zu schaffen und Kräftefreiheit senkrecht zur Hauptrichtung der Krafteinwirkung, also der Meßrichtung zu erreichen.

Im Gegensatz zu der bei der bekannten Meßanordnung gegebenen Aufgabenstellung, die sich aus den besonderen Bedingungen bei Wägungen ergibt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung zu schaffen, die die Messungen von Wegen und Winkeln zwischen der Krafteinleitungsplatte und dem Krafteinleitungselement unabhängig voneinander und mit großer Genauigkeit auch dann ermöglicht, wenn gleichzeitig große Kräfte in der Hauptrichtung der Krafteinwirkung angreifen.

Die Erfindung besteht bei einer Meßanordnung der eingangs genannten Art darin, daß zum Messen von relativen Verschiebungen und Verschwenkungen von unter Krafteinwirkung stehenden Vorrichtungsteilen mindestens ein Weganzeigegerät für Verschiebungen in einer Bewegungsrichtung entlang der Verschiebefläche und mindestens ein Winkelanzeigegerät für Verschwenkungen in einer Schwenkrichtung entlang der Schwenkfläche vorgesehen sind.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Meßanordnung besteht in der klaren Auflösung der Bewegungen zwischen Krafteänleitungsplatte und Krafteinleitungselement in Wege und Winkel bei nur minimaler Gefahr von Verfälschungen der Meßergebnisse durch innere Reibung der Meßanordnung.

Eine weitere Verringerung der inneren Reibung der Meßanordnung läßt sich dadurch erzielen, daß die Verschiebefläche und/oder die Schwenkfläche als flächiges Kugellager ausgebildet ist.

Eine besonders einfache Ausbildung der Meßanordnung nach der Erfindung kann dadurch geschaffen werden, daß jedes Winkelanzeigegerät als mit festem Abstand von dem Mittelpunkt der Schwenkfläche angeordnete Weganzeigegerät ausgebildet ist. Dabei ist der von dem vVeganzeigegerät angezeigte Weg direkt ein Maß für den Winkel der Verschwenkung.

Für Anwendungsfälle, bei denen Verschiebungen in verschiedenen Richtungen und/oder Verschwenkungen in verschiedenen Ebenen möglich sind, sind Ausgestaltungen der Meßanordnung zweckmäßig, bei denen in einer zu der Verschiebefläche parallelen Ebene zwei Weganzeigegeräte mit rechtwinkelig zueinander verlaufenden Meßrichtungen vorgesehen sind, und/oder zwei Winkelanzeigegeräte für Verschwenkungen in zwei Schwenkrichtungen vorgesehen sind, wobei die beiden Schwenkrichtungen in rechtwinkelig zueinander verlaufenden Meßebenen liegen, die sich in einer Linie schneiden, auf der auch der Mittelpunkt der Schwenkfläche liegt. Die damit angezeigten Wege und Winkel ergeben eine genaue Aussage über Größe und Richtung der aufgetretenen, resultierenden Verschiebung und/ oder Verschwenkung.

Eine verhältnismäßig genaue Anzeige ist dadurch erzielbar, daß die Weganzeigegeräte als Meßuhren ausgebildet sind. Ein besonders einfacher Aufbau der Meßanordnung nach der Erfindung ergibt sich ferner dadurch, daß die Meßuhren an dem Zwischenelement gelagert sind und mit ihren Taststiften an der Krafteinleitungsplatte und dem Krafteinleitungselement anliegen. Die Meßeinrichtungen der als Weganzeigegeräte und als Winkelanzeigegeräte dienenden Meßuhren verlaufen dabei senkrecht zueinander.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Meßanordnung nach der Erfindung ist bei Pressen das Messen von

Verschiebungen und Versehwenkungen des Pressenstößels gegenüber dem Pressentisch unter Krafteinwirkung, wobei bei stillgesetztem Pressenstößel die Meßanordnung zusammen mit einem darüber oder darunter angeordneten Druckerzeugungsgerät zwisehen dem Pressentisch und aem Pressenstößel eingesetzt ist. Die angezeigten Meßwerte sind in diesem Falle ein Maß für die Steifheit der Presse unter der Wirkung der beim Betrieb auftretenden Kräfte, die durch das Druckerzeugungsgerät simuliert werden. Hierbei interessiert insbesondere der FaI! des Auftretens unsymmetrisch zwischen dem Pressenstößel und dem Pressentisch angreifender Kräfte. Um die Steifheit der Presse unter derartigen Belastungen zu erfassen, ist die Meßanordnung nach der Erfindung mit dem Druckerzeugungsgerät entsprechend unsymmetrisch zwischen Pressenstößel und Pressentisch einzusetzen. Eine andere Möglichkeit für die Verwendung einer erfindungsgemäßen Meßanordnung für den genannten Zweck besteht darin, daß die Meßanordnung zwischen dem Pressentisch und dem Pressenstößel eingesetzt ist, und daß die Krafteinwirkung durch den Antrieb des Pressenstößels aufbringbar ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Meßanordnung nach der Erfindung und ihrer Anwendung in einer Presse dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Mittelschnitt der Meßanordnung die zusammen mit einem Druckerzeugungsgerät zwischen Pressentisch und Pressenstößel eingesetzt ist,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Meßanordnung und das Druckerzeugungsgerät.

Auf dem Pressentisch 1 ist das Druckerzeugungsgerät 2, das als hydraulisches Druckkissen ausgebildet sein kann, angeordnet. Die Meßanordnung selbst befindet sich zwischen dem Druckerzeugungsgerät 2 und dem Pressenstößel 3, der sich in der in dem unteren Totpunkt stillgeset/.ien Stellung befindet.

In der Meßanordnung ist über der Krafteinleitungsplatte 4 unter Zwischenschaltung eines die ebene Verschiebefläche bildenden flächigen Kugellagers 5 das Zwischenelement 6 entlang der Verschiebeflache begrenzt beweglich gelagert. Über dem Zv/ischenelement 6 ist unter Zwischenschaltung eines die kugelflächenteilförmige Schwenkfläche bildenden flächigen Kugellagers 7 das Krafteinleitungselement 8 entlang der Schwenkfläche begrenzt beweglich gelagert Während die Krafteinleitungsplatte 4 mit ihrer Unterseite auf dem Druckerzeugungsgerät 2 aufsteht, ruht der Pressenstößel 3 auf der Oberseite des Krafteinleitungselementes 8 auf.

An dem Zwischenelement 6 sind in zwei rechtwinklig zueinander liegenden Vertikalebenen winkelförmige Träger 9 befestigt, in deren beiden Schenkeln je eine Meßuhr 10, 11 starr gelagert ist. Die Taststifte der Meßuhren 10, die als Winkelanzeigegeräte dienen, liegen an horizontalen Armen 12 des Krafteinleitungselementes 8 von unten an, während die Taststifte der Meßuhren 11, die als Weganzeigegeräte dienen, seitlich an einem hochstehenden Ringteil 13 der Krafteinleitungsplatte 4 anliegen. Der Ringteil 13 begrenzt dabei zugleich die Verschiebungen entlang der Verschiebefläche. Die Verschwenkungen entlang der Schwenkfläche sind durch kreisringsegmentförmige Platten 14 begrenzt, die an dem oberen Rand des Zwischenelementes 6 befestigt sind. Während die Anzeige der Meßuhren 11 ein Maß für Größe und Richtung der Verschiebung des Pressenstößels 3 gegenüber dem Pressentisch 1 ist, stellt die Anzeige der Meßuhren 10 ein Maß für Größe und Richtung der Verschwenkung des Pressenstößels 3 gegenüber dem Pressentisch 1 dar. Diese Maße sind charakteristisch für die Steifheit der Presse unter der von dem Druckerzeugungsgerät 2 aufgebrachten, die beim Betrieb der Presse auftretenden, Kräfte simulierenden Belastung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Meßanordnung, bei der die Hauptrichtung der Krafteinwirkung senkrecht zu einer ebenen Ver- S schiebefläche zwischen einer Krafteinleitungsplatte und einem Zwischenelement verläuft und bei der zwischen dem Zwischenelement und einem Krafteinleitungselement eine kugelflächenteilförmige Schwenkfläche vorgesehen ist, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß zum Messen von relativen Verschiebungen und Verschwenkungcn von unter Krafteinwirkung stehenden Vorrichtungsteilen mindestens ein Weganzeigegerät (11) für Verschiebungen in einer Bewegungsrichtung entlang der Verschiebefläche und mindestens eh. Winkelanzeigegerät (10) für Verschwenkungen in einer Schwenkrichtung entlang der Schwenkfläche vorgesehen sind.

2. Anordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebefläche und/oder die Schwenkfläche als flächiges Kugellager (5, 7) ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Winkelanzeigegerät als mit festem Abstand von dem Mittelpunkt der Schwenkfläche angeordnetes Weganzeigegerät (10) ausgebildet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zu der Verschiebefläehe parallelen Ebene zwei Weganzeigegeräte (11) mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Meßrichtungen vorgesehen sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Winkelanzeigegeräte (10) für Verschwenkungen in zwei Schwenkrichtungen vorgesehen sind, und daß die beiden Schwenkrichtungen in rechtwinklig zueinander verlaufenden Meßebenen liegen, die sich in einer Linie schneiden, auf der auch der Mittelpunkt der Schwenkfläche liegt.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Weganzeigegeiäte als Meßuhren (10,11) ausgebildet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßuhren (10, 11) an dem Zwischenelemenent (6) gelagert sind und mit ihren Taststiften an der Krafteinleitungsplatte (4) und dem Krafteinleitungselement (8) anliegen.