DE2454594A1

DE2454594A1 - MACHINE FOR TESTING SPIRAL SPRINGS

Info

Publication number: DE2454594A1
Application number: DE19742454594
Authority: DE
Inventors: Raymond Bollinger
Original assignee: Ateliers Metallurgiques de Saint Urbain SA AMSU
Current assignee: Ateliers Metallurgiques de Saint Urbain SA AMSU
Priority date: 1973-11-27
Filing date: 1974-11-18
Publication date: 1975-07-03
Also published as: IT1024908B; FR2252567A1; BE822284A; LU71349A1; FR2252567B1; GB1491235A; DE2454594B2; NL7415168A

Description

DIPL.-ING. KLAUS BEHN 2*454534DIPL.-ING. KLAUS BEHN 2 * 454534

DIPL-PHYS. ^OETZRT ML¹MZHL¹BERDIPL-PHYS. ^ OETZRT ML ¹ MZHL ¹ BER

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

8 MÜNCHEN 22 Wl DENMAYERSTRASSE 6 TEL. (089) 22 25 30 - 29 51 928 MUNICH 22 Wl DENMAYERSTRASSE 6 TEL. (089) 22 25 30 - 29 51 92

A 23874 Ml/ib ^l8· November 1974A 23874 Ml / ib ^l8 November 1974

Firma ATELIERS METALLURGIQUES DE SAINT URBAIN,ATELIERS METALLURGIQUES DE SAINT URBAIN,

32 rue Washington, 75008 Paris, Prankreich32 rue Washington, 75008 Paris, France

Maschine zum Prüfen von SpiralfedernMachine for testing spiral springs

Es bereitet keine großen Schwierigkeiten, Maschinen zum Prüfen der Ermüdung von Federn zu bauen, die einige Kilopond Federkraft aufweisen, und diese Maschinen sind auch nicht besonders groß, doch lassen sich diese Verhältnisse nicht auf Maschinen zum Prüfen von Federn übertragen, die einige 100 oder gar mehrere 1 000 kp Federkraft aufweisen»It is not very difficult to build machines for testing the fatigue of springs weighing a few kilograms Have spring force, and these machines are not particularly large, but these ratios cannot be transferred to machines for testing springs that have a few hundred or even have several 1,000 kp spring force »

Die Erfindung hat zum Ziel, eine Maschine zum Prüfen von Federn zu schaffen, welche verhältnismäßig kleine Abmessungen hat und nur eine sehr geringe Kraft erfordert, obgleich sehr grosse und starke Federn geprüft werden sollen.The invention aims to provide a machine for testing springs which is relatively small in size and requires very little force, albeit very great and strong springs should be tested.

Aus diesem Grunde wird mit der Erfindung eine Vorrichtung zum Prüfen der Ermüdung von zwei gleichen oder zwei Gruppen von gleichen Spiralfedern gleichzeitig geschaffen, die, zueinander gleichachsig sich zwischen zwei zueinander parallelen Widerlagern gegenüberstehend, sich abstützen und. einen Mittelblock zwi-For this reason, the invention provides a device for testing the fatigue of two identical or two groups of same spiral springs created at the same time, which, equiaxed to each other between two mutually parallel abutments facing, prop up and. a central block between

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Bankhaus Merck, Finck & Co.. München. Nr. 25464 I Bankhaus H. Aufhäuser, München. Nr. 261300 Postscheck: München 20904-800Bankhaus Merck, Finck & Co .. Munich. No. 25464 I Bankhaus H. Aufhäuser, Munich. No. 261300 Postal check: Munich 20904-800

Tejegrammadresse: PatentseniorTelegram address: Patent Senior

sehen sich aufweisen, der senkrecht zu den beiden Widerlagern in geradliniger Hin- und Herbewegung verschiebbar ist, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, ist, daß der Mittellagerblock frei zwischen den inneren Enden der Federn, sich an ihnen abstützend, eingesetzt ist, und daß Mittel vorgesehen sind, um ihn Trägheitskräften zu unterwerfen in Richtung seiner Verschiebemöglichkeit mit Jeweils wechsl/endem Richtungsvorzeichen und mit verstellbarer Frequenz.see themselves have, which is perpendicular to the two abutments is displaceable in a straight reciprocating motion, this device being characterized in that the central bearing block is freely inserted between the inner ends of the springs, being supported on them, and that means is provided are in order to subject it to inertial forces in the direction of its possibility of displacement with each changing directional sign and with adjustable frequency.

Diese Mittel können gebildet werden durch einen kreisenden Arm, der in einer Ebene kreist, die senkrecht auf den Anlageflächen der Federn am Mittellagerblock steht, ferner durch eine Masse, die an einem geeigneten Punkt auf dem umlaufenden Arm befestigt werden kann, und durch einen Antrieb für den umlaufenden Arm, der in seiner Umlaufgeschwindigkeit einstellbar ist.These means can be formed by a circling arm that circles in a plane that is perpendicular to the contact surfaces of the springs on the central bearing block, furthermore by a mass, which is at a suitable point on the rotating arm can be attached, and by a drive for the rotating arm, which is adjustable in its speed.

Indem für die Drehzahl des umlaufenden Arms ein Wert gewählt wird, der nahe der Eigenfrequenz der zu prüfenden Federn liegt, kann mit einer sehr kieinen Kraft ausgekommen werden, um die Federn in Schwingungen zu versetzen, auch wenn es sich um Federn von besonders hoher Federkraft handelt. Es stehen vier Parameter zur Verfügung, um Frequenz und Amplitude der Schwingung der zu prüfenden Federn auf einen gewünschten Wert fest einzustellen, nämlich die Masse des Mittellagerblocks, die Umlaufgeschwindigkeit des Arms, die Exzentrizität der Masse auf dem Arm und die Grosse dieser Masse selbst.By choosing a value for the speed of the rotating arm that is close to the natural frequency of the springs to be tested very little force can be used to make the springs vibrate, even if they are springs is of particularly high spring force. There are four parameters available to adjust the frequency and amplitude of the oscillation Set the springs to be tested to a desired value, namely the mass of the central bearing block, the rotational speed of the arm, the eccentricity of the mass on the arm and the size this mass itself.

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Die,Masse kann auf dem umlaufenden Arm verschiebbar sein zwischen dem inneren Ende des Arms und einer maximalen Exzentrizität, die berechnet werden kann, um mit ihr die maximal gewünschte Amplitude der Schwingung der zu prüfenden Federn zu erzielen, wobei dieser Maximalwert durch einen Anschlag festgelegt wird, den man im Vor^aus auf dem Arm in der entsprechenden Extr.ömstellung fest anordnet.The mass can be displaced on the rotating arm between the inner end of the arm and a maximum eccentricity that can be calculated to be the maximum desired with it To achieve the amplitude of the oscillation of the springs to be tested, this maximum value being determined by a stop, which one in advance on the arm in the corresponding extreme position firmly arranges.

Mit der Erfindung soll darüberhinaus ein Verfahren geschaffen werden, mit Hilfe dessen die Ermüdung zweier Federn oder zweier Gruppen von Spiralfedern geprüft werden kann, die dieselbe Sehwlngungsfrequenz haben, welches darin besteht, daß die Federn in axial fluchtender Gegenüberstellung zueinander zwischen zwei feste Widerlager eingesetzt werden, die zueinander parallel verlaufen und an denen sich die Federn mit ihren äußeren Enden abstützen, und daß ein Mittellagerblock, der sich zwischen den beiden äußeren Widerlagern, zu diesen senkrecht, linear hin- und herbewegen kann, so zwischen die inneren.Enden der Federn bzw. Federgruppen eingesetzt wird, daß dann der Mittellagerblock Trägheitskräften ausgesetzt wird, die in der Richtung seiiBr Bewegungsmöglichkeit in wechselndem Richtungssinn einwirken^ mit einer Frequenz, die der Eigenfrequenz der zu prüfenden Federn entspricht.The invention is also intended to create a method with the help of which the fatigue of two springs or two groups of coil springs can be checked that have the same oscillation frequency, which consists in that the springs are used in axially aligned opposition to each other between two fixed abutments that are mutually run parallel and where the feathers with their support the outer ends, and that a central bearing block, which is located between the two outer abutments, perpendicular to these, can move back and forth linearly, so between the inner.ends the springs or spring groups is used, that then the central bearing block is subjected to inertial forces in the direction be able to move in a changing sense of direction act ^ with a frequency that is the natural frequency of the test Feathers.

Schematisch ist die Erfindung als Ausführungsbeispiel in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt.The invention is shown schematically as an exemplary embodiment shown in the single figure of the drawing.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zwei einander gegenüberstehende Widerlagerflächen 1 und 2 sowie einen Mittellagerblock 3 auf, der Stützflächen 4 und 5 besitzt, welche sich parallel und in Gegenüberstellung zu den Widerlagerflächen 1 und 2 befinden. Im Mittellagerblock befindet sich ein Elektromotor, der nicht besonders dargestellt ist und der einen umlaufenden Arm 6 antreibt, welcher in einer Ebene umlaufen kann, die senkrecht auf den Widerlagerflächen steht. Auf diesem Arm 6 ist verschiebbar eine Masse 11 angeordnet, deren maximale Exzentrizitätsstellung durch einen Anschlag 7 begrenzt ist, welcher Anschlag durch geeignete Feststellmittel 8 in einer gewünschten Position auf dem Arm festgesetzt werden kann. Auf einem Mittelsockel befinden sich ferner Gleitführungsbahnen 9, 10 für- den Mittellagerblock J>* die dessen Bewegung auf die einzige lineare Richtung einschränken, die senkrecht auf den Aufstützflächen 1, 2, und 5 steht.The device according to the invention has two opposing abutment surfaces 1 and 2 as well as a central bearing block 3, which has supporting surfaces 4 and 5 which are parallel and opposite to the abutment surfaces 1 and 2. In the central bearing block there is an electric motor, which is not specifically shown and which drives a revolving arm 6, which can revolve in a plane that is perpendicular to the abutment surfaces. A mass 11 is displaceably arranged on this arm 6, the maximum eccentricity position of which is limited by a stop 7, which stop can be fixed in a desired position on the arm by suitable locking means 8. On a central base there are also slide guide tracks 9, 10 for the central bearing block J> * which restrict its movement to the single linear direction that is perpendicular to the support surfaces 1, 2, and 5.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung können gleichzeitig zwei gleiche Federn 12 und 13 geprüft werden, wobei, wie die Figur zeigt, das eine Ende der Federn sich an den Wi-derlagerflächen 1 oder 2 abstützt, während das andere Ende der Federn seine Stütze an den Widerlagerflächen 4 bzw. 5 des Mittellagerblocks findet.With the device according to the invention can simultaneously two identical springs 12 and 13 are tested, with how the Figure shows that one end of the springs is on the Wi-derlagerflächen 1 or 2, while the other end of the springs supports its support on the abutment surfaces 4 or 5 of the central bearing block finds.

Wird der Dreharm 6 dann in Rotation versetzt, erhalten die Federn 12 und 13 nacheinander Krafteinwirkungen in RichtungIf the rotary arm 6 is then set in rotation, the springs 12 and 13 receive forces in the direction one after the other

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der Pfeile, und wenn die Frequenz dieser Kraftimpulse nahe der Eigenschwingungsfrequenz der Federn liegt, so kann mit verhältnismäßig geringer Kraft eine Schwingung der beiden zu prüfenden Federn erzielt werden mit der Wirkung, als würden ganz erhebliche Kräfte auf die Federn einwirken. Wie bereits an früherer Stelle gesagt, stehen dafür vier Parameter zur Verfügung, nämlich die Masse des Mittellagerblocks >, die Drehgeschwindigkeit des Armes 6, die Exzentrizität der Masse 11 auf dem Arm 6 und die Größe der Masse 11 selbst. Diese Parameter, lassen sich im voraus berechnen, damit eine maximale Schwingungsamplitude der Federn 12 und Ij5 für die Prüfung erhalten wird.of the arrows, and when the frequency of these force pulses is close the natural oscillation frequency of the springs is, so can with relatively low force, an oscillation of the two springs to be tested can be achieved with the effect as if very considerable forces act on the springs. As mentioned earlier, there are four parameters for this available, namely the mass of the center bearing block>, the rotational speed of the arm 6, the eccentricity of the mass 11 on the arm 6 and the size of the mass 11 itself. These parameters, can be calculated in advance so as to obtain a maximum vibration amplitude of the springs 12 and Ij5 for the test will.

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Claims

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PATENT CLAIMS

Iy device for testing the fatigue of two equal or two groups of the same spiral springs at the same time, which, equiaxed to one another, are between two mutually parallel Opposite abutments, support each other and have a central bearing block between them, which is perpendicular to the abutments is displaceable in a straight back and forth movement, characterized in that the central bearing block (jü>) slides freely between the inner ends of the springs. (12,1 J5) is supported on them, and that means are provided to to subject it to inertial forces in the direction of its ability to move in alternating sense of direction and with adjustable frequency.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the means are formed by a rotary arm (6) in a plane perpendicular to the plane of the support surfaces (1,2), a mass (11) is attachable to a suitable point on the rotary arm (6), and means for rotating the rotary arm (6) and for Setting the turning speed.

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3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the sliding guide en (9,10) the free sliding of the central bearing block (J) - in a linear direction perpendicular to the support plane allow the abutment.

K. Device according to claim 2, characterized by an adjustable stop (7) for determining the maximum eccentricity of the adjustable mass (11).

5. Procedure for testing the fatigue of two coil springs or two groups of spiral springs with the same natural frequency, in which the springs are equiaxed to one another between two to one another parallel abutments on which they express themselves Ends rest, are clamped and a central bearing block that can be moved back and forth on a line between the two abutments is perpendicular to the abutments on which the inner ends of the springs are supported, characterized in that the central bearing block is subjected to inertial forces that act in the direction of its possibility of movement, alternating with one another are mutually opposite and have an alternating frequency that corresponds to the natural frequency of the springs.

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L e e r s e i t eL e r s e i t e