DE2911233A1

DE2911233A1 - Tensional or compression force measurement device loading machine - has sprung intermediate suspension element to minimise loading shock

Info

Publication number: DE2911233A1
Application number: DE19792911233
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kemper; Albert Walljasper
Original assignee: ERICHSEN A M GmbH
Current assignee: ERICHSEN A M GmbH
Priority date: 1979-03-22
Filing date: 1979-03-22
Publication date: 1980-10-02

Abstract

A loading machine enabling the application of tensional or compression forces is esp. for calibrated force measurement devices with a set of wts. (1) on a suspension (7) with a lifting table placing them successively on the suspension. It is designed to ensure shock-free or substantially shock-free load transfer at low cost. This is achieved by placing an axis symmetrical spring body (6) between the suspension element (7) and the topmost weight disc (1). The spring body is joined to the suspension and wts. only in its centre. When fully loaded it extends from about 5 to 100 millimetres. It may be a looped strap or a spring beltons of solid material or thick-walled tube.

Description

Belastungsmaschine zum Aufbringen von Loading machine for applying

Zug- oder Druckkräften Die Erfindung bezieht sich auf eine Belastungsmaschine zum Aufbringen von Zug- oder Druckkräften auf Prüfanordnungen, insbesondere auf zu eichende Kraftmeßgeräte, mit einem an einem Aufhänger angeschlossenen Satz aus jeweils mit Spiel aneinander gefesselten, auf einem Hubtisch gestapelten Gewichtsscheiben, die sich bei Absenken des Hubtisches nacheinander an den Aufhänger anhängen. Tensile or compressive forces The invention relates to a loading machine for applying tensile or compressive forces to test arrangements, in particular to force measuring devices to be calibrated, with a set attached to a hanger weight discs, each tied to one another with play, stacked on a lifting table, which are attached to the hanger one after the other when the lifting table is lowered.

Derartige Belastungsmaschinen sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt und im PTB-Me-22 Bericht der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, Braunschweig, August 1978, beschrieben. Mit solchen Totgewicht-Belastungsmaschinen kann theoretisch eine Genauigkeit von 1 : 100 000 erreicht werden, da ihre Genauigkeit theoretisch nur von den örtlichen Schwankungen des Gravitationsfeldes abhängt.Such loading machines are in numerous embodiments known and in the PTB-Me-22 report of the Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig, August 1978. With such dead weight loading machines, theoretically an accuracy of 1: 100,000 can be achieved because its accuracy is theoretical only from depends on the local fluctuations of the gravitational field.

Bei der praktischen Verwirklichung treten jedoch bei solchen Belastungsmaschinen verschiedene Störeinflüsse auf, wobei eine der wesentlichsten Ursachen für Ungenauigkeiten im Auftreten von Stößen beim nacheinander erfolgenden Anhängen der Gewichtsscheiben an den Aufhänger liegt. Es ist bekannt, das Absenken des Hubtisches extrem langsam vorzunehmen und durch Hydraulikeinrichtungen zu dämpfen0 Abgesehen von dem hierdurch bedingten erheblichen konstruktiven Aufwand ist bei einem solch langsamen Arbeiten nachtdilig, daß mit den bekannten Belastungsmaschinen oft nur eine einzige genaue Messung am Tag vorgenommen werden kann0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der gattungsgemäßen Belastungsmaschine mit geringem Aufwand eine stoßfreie bzw. stark stoßgeminderte Lastübernahme sicherzustellen.However, in practical implementation, such loading machines occur various interferences, one of the main causes of inaccuracies in the occurrence of shocks when the weight plates are attached one after the other on the hanger. It is known that the lowering of the lift table is extremely slow to be carried out and to be damped by hydraulic devices0 Apart from this considerable construction effort is involved in such slow work Nightly, that with the known loading machines often only a single exact Measurement can be made during the day 0 The invention is based on the object In the case of the loading machine of the generic type, a shock-free resp. to ensure strongly reduced load transfer.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen Aufhänger und oberster Gewichtsscheibe ein achssymmetrischer Federungskörper angeordnet ist, der ausschließlich in seiner Mitte an den Aufhänger und die Gewichtsscheibe angeschlossen ist und bei anhängendem vollem Satz von Gewichtsscheiben eine Längung von zO B. 5 bis etwa 100 mm erfährt.To solve this problem, the invention provides that between The hanger and the top weight plate are arranged in an axially symmetrical spring body is, which is exclusively in its center on the hanger and the weight plate is connected and with an attached full set of weight plates an elongation learns from e.g. 5 to about 100 mm.

Durch diesen Federungskörper wird erreicht, daß sich die Lastübernahme beim Anhängen (oder Wiederabhängen) einer Gewichtsscheibe von einem sonst infinitesimal kurzen Weg über einen endlichen Weg von einigen Zehnteln Millimetern verteilt, Dies hat zur Folge, daß die Lastübernahme in den Grenzen der hier geforderten Genauigkeit ruckfrei ausgeführt werden kann. Infolgedessen wird die Prüfanordnung bzwo das zu eichende Kraftmeßgerät bei jedem Schritt nur mit der Sollbelastung, nicht dagegen mit einer momentanen tberlastungsspitze beaufschlagt0 Mit der Belastungsmaschine nach der Erfindung können die Meßschritte verhältnismäßig rasch nacheinander ausgeführt werden, so daß eine wesentlich rationellere Ausnutzung der in Anschaffung und Wartung verhältnismäßig teueren Belastungsmaschine erzielt wird, Der Erfindung zufolge kann der Federungskörper die Form eines schlaufenförmigen Bügels besitzen. Alternativ kann er auch als ein aus Vollmaterial oder einem dickwandigen Rohr ausgedrehter Federbalg ausgebildet seine Entscheidend ist nur, daß durch die Ausbildung und Lagerung bzw. Befestigungsart des Federungskörpers sich keine Lagerreibung, Kippmomente oder Verdrillungskräfte ergeben dürfen, sondern daß nur Formänderungskräfte, und zwar symmetrisch zur Aufhängungsachse, auftreten dürfen, In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an dem Aufhänger eine hydraulische Bewegungsdämpfungseinrichtung angeordnet sein. Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, daß die Dämpfungseinrichtung aus einer mit dem Aufhäng-er starr verbundenen Scheibe mit drei gleichmäßig über den Scheibenumfang verteilten und an der Scheibe befestigten Kolben besteht, und daß die Kolben in ölgefüllte, am Maschinenrahmen abgestützte Zylinder eintauchen0 Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zeigen Fig. 1 eine Zug-Belastungsmaschine nach der Erfindung in Grundstellung, Figo 2 die Belastungsmaschine in einer Zwischenstellung bei vier anhängenden Gewichten, Fig. 3 in Seitenansicht eine erste Ausführungsform eines Federungskörpers nach der Erfindung, Figo 4 eine Seitenansicht auf den Federungskörper nach Fig. 3, Fig0 5 ein zweites Ausführungsbeispiel des Federungskörpers nach der Erfindung und Fig. 6 die Belastungsmaschine nach den Fig. 1 und 2, ausgerüstet mit einer Bewegungsdämpfungseinrichtung, Fig. 1 zeigt einen Stapel aus zehn Gewichtsscheiben 1, von z. B. je 100 kg entsprechend einer Gewichtskraft von 980,665 N, die auf einem Hubtisch 2 ruhen, welcher über einen Antrieb 3, z. B. eine Spindel oder einem Hydraulikzylinder auf und ab bewegt werden kann. Die Gewichtsplatten 1 sind an mehreren Stellen jeweils durch Kopfbolzen 4 derart aneinander gefesselt, daß sie jeweils um einen deutlichen Spalt 5 voneinander abgehoben werden können. Die oberste Gewichtsscheibe ist über einen Federungskörper 6 an einen Aufhänger 7 angeschlossen, und zwischen Aufhänger 7 und einem Prüfmaschinenrahmen 8 kann ein Prüfling auf Zug und - über ein Umkehrgehänge - auf Druck beansprucht werden.This spring body ensures that the load is taken over when attaching (or detaching) a weight plate from an otherwise infinitesimal short path distributed over a finite path of a few tenths of a millimeter, this has the consequence that the load transfer is within the limits of the accuracy required here can be performed smoothly. As a result, the test arrangement or that is too calibrating force measuring device at each step only with the target load, not against it acted upon by a momentary overload peak0 With the load machine According to the invention, the measuring steps can be carried out relatively quickly one after the other be, so that a much more rational use of the purchase and maintenance relatively expensive loading machine is achieved, according to the invention can the spring body have the shape of a loop-shaped bracket. Alternatively it can also be turned out of solid material or a thick-walled tube The only thing that matters is that through the training and storage or type of fastening of the suspension body, no bearing friction, tilting moments or Twisting forces may result, but that only deformation forces, namely symmetrical to the suspension axis, may occur, In further An embodiment of the invention can have a hydraulic movement damping device on the hanger be arranged. It is preferably provided here that the damping device from a disk rigidly connected to the hanger with three evenly across the circumference of the disk is distributed and attached to the disk piston, and that the pistons are immersed in oil-filled cylinders supported on the machine frame0 The object of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, 1 shows a tensile loading machine according to the invention in the basic position, Figo 2 shows the loading machine in an intermediate position with four attached weights, Fig. 3 in side view a first embodiment of a spring body according to the Invention, Figo 4 shows a side view of the spring body according to Fig. 3, Fig0 5 a second embodiment of the spring body according to the invention and Fig. 6 the loading machine according to FIGS. 1 and 2, equipped with a movement damping device, Fig. 1 shows a stack of ten weight discs 1, from z. B. per 100 kg accordingly a weight of 980.665 N, which rest on a lifting table 2, which over a drive 3, e.g. B. moves a spindle or a hydraulic cylinder up and down can be. The weight plates 1 are each in several places by head bolts 4 tied together in such a way that they are each a clear gap 5 from each other can be withdrawn. The top weight plate is over a spring body 6 connected to a hanger 7, and between the hanger 7 and a testing machine frame 8, a test object can be subjected to tension and - via a reversing hanger - to compression will.

Wie in den Fig. 3 und 4 in vergrößertem Maßstab gezeigt ist, besteht der Federungskörper 6 aus einer länglichen, quaderförmigen Stahlplatte, welche nahezu auf ihrer vollen Länge durch einen Schlitz 9 ausgenommen ist und in ihrer Mitte Verstärkungsstutzen 10, 11 zur Befestigung der Anschlußteile aufweist. Der Federungskörper ist mit seiner Haupterstreckung horizontal ausgerichtet. Wenn beim Absenken des Hubtisches 2 sich nacheinander die Gewichtsscheiben 1 (vergl.As shown in FIGS. 3 and 4 on an enlarged scale, there is the spring body 6 made of an elongated, cuboid steel plate, which almost is recessed along its full length by a slot 9 and in its center Has reinforcing stubs 10, 11 for fastening the connecting parts. The suspension body is aligned with its main extent horizontally. If when lowering the Lifting table 2 one after the other the weight disks 1 (cf.

Fig. 2) an den Federungskörper 6 anhängen, wird dieser jeweils um einige Zehntel Millimeter gespreizt, wie in gestrichelten Linien schematisch angedeutet ist.Fig. 2) attach to the spring body 6, this is in each case around a few tenths of a millimeter spread, as indicated schematically in dashed lines is.

Anstelle eines bügelförmigen Federungskörpers kann auch der in Fig0 5 gezeigte balgförmige Federungskörper 12 verwendet werden, welcher beispielsweise aus einem dickwandigen Federstahlrohr ausgedreht ist und mit dem besonders große Federungswege erreicht werden könnten, Fig. 6 zeigt die Belastungsmaschine nach den Fig. 1 und 2, die hier mit einer Bewegungsdämpfungseinrichtung 13 versehen ist0 Diese besteht aus einer mit dem Aufhänger 7 starr verbundenen Scheibe 14 mit drei gleichmäßig über den Scheibenumfang verteilten und an der Scheibe befestigten Kolben 15, wobei die Kolben in ölgefüllte, am Maschinenrahmen 16 abgestützte Zylinder 17 eintauchen.Instead of a bow-shaped spring body, the one shown in FIG 5 shown bellows-shaped spring body 12 can be used, which for example is turned out of a thick-walled spring steel tube and with the particularly large Suspension travel could be achieved, Fig. 6 shows the loading machine 1 and 2, which is provided here with a movement damping device 130 This consists of a rigidly connected to the hanger 7 disc 14 with three Pistons evenly distributed over the circumference of the disc and attached to the disc 15, the pistons in oil-filled cylinders 17 immerse.

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Claims

Claims loading machine for applying tensile or compressive forces on test arrangements, in particular on force measuring devices to be calibrated, with one on one Hanger connected set of each tied to each other with play, on stacked weight plates on a lifting table, which move when the lifting table is lowered hang one after the other on the hanger, characterized in that between hangers (7) and uppermost weight plate (1) an axially symmetrical spring body (6) is arranged is.

2. loading machine according to claim 1, characterized in that the spring body (6) exclusively in its middle to the hanger (7) and the weight plate is connected and with a fully attached set of weight plates an elongation of z. B. experiences 5 to about 100 mm.

3. loading machine according to claims 1 and 2, characterized in that that the spring body (6) has the shape of a loop-shaped bracket.

4. loading machine according to claims 1 and 2, characterized in that that the spring body is twisted out of solid material or a thick-walled tube Bellows (12) is formed.

5. loading machine according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that a hydraulic movement damping device on the hanger (7) (13) is arranged.

60 loading machine according to claim 5, characterized in that the damping device consists of a disk rigidly connected to the hanger (7) (14) with three evenly distributed around the circumference of the disc and on the disc attached piston (15), and that the piston in oil-filled, on the machine frame (16) Immerse the supported cylinder (17).