DE3040023A1

DE3040023A1 - Vorrichtung zum testen eines stossdaempfers

Info

Publication number: DE3040023A1
Application number: DE19803040023
Authority: DE
Inventors: Yasuo Sagamihara Kanagawa Hasegawa; Jun-Ichi Tokyo Ikeda
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1979-10-23
Filing date: 1980-10-23
Publication date: 1981-06-19
Also published as: GB2062806A; JPS631529B2; JPS5660329A; DE3040023C2; US4355532A; GB2062806B

Description

Patentanwälte " 3033

Wenzel & Kalkoff

Postfach 2448 . 7. 304002^

Ruhrstraße 26 ^

5810 Witten

Anmelderin: Tokico Kabushiki Kaisha

6-3, Fujimi 1-chome, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken/ Japan

Bezeichnung?. Vorrichtung zum Testen eines Stoßdämpfc

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Testen der Dämpfungskräfte eines Stoßdämpfers, mit einem Antrieb zur reziproken Bewegung des einen Endes und einer das andere Ende des Stoßdämpfers aufnehmenden Anzeigevorrichtung zur Erkennbarmachung der Dämpfungskraft.

Vorrichtungen dieser Art werden für die Prüfung von Stoßdämpfern eingesetzt, um eine Anzeige zu bekommen, ob der betreffende Stoßdämpfer innerhalb oder außerhalb der zulässigen Toleranz liegt, also auf der Gut- oder Ausschußseite liegt. Bisher wird diese Prüfung zur Feststellung der Dämpfungskraft dadurch vorgenommen, daß der Ausschlag eines Meßbalkens festgestellt wird, der eine Funktion der Dämpfungskraft des Stoßdämpfers während des Stauch- und Streckhubes ist. Die Größe des Ausschlages des Meßbalkens wird dabei mit Hilfe eines Hebels vergrößert und aufgrund direkter optischer Betrachtung,mit einem Bezugswertverglichen, wonach entschieden wird, ob die Dämpfungskraft den Anforderungen genügt oder nicht.

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ORIGINAL INSPECTED

Beim Testen der Stoßdämpferkraft im Dauerbetrieb ermüdet die entsprechende Bedienungsperson leicht, wobei dann die Qualität der Prüfung nachläßt, über einen längeren Zeitraum ist daher mit den herkömmlichen Vorrichtungen eine genaue Prüfung nicht realisierbar.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Ermüdung der Bedienungsperson so gut wie ausgeschlossen ist, also auch nach einem längeren Zeitraum der Prüfung stets eine zuverlässige und genaue Entscheidung über die Brauchbarkeit des entsprechenden Stoßdämpfers gewährleistet ist.

Die Erfindung wird darin gesehen, daß die Anzeigevorrichtung mit einem Wandler zur Wandlung des aufgenommenen Signals in ein elektrisches Analogsignal versehen ist, daß ein Signalerzeuger zur Abgabe eines für den Stauchhub und den Streckhub unterschiedlichen Zeitsignals sowie ein Entscheidungsschaltkreis zur Verarbeitung des Zeitsignals und des Analogsignals in Form eines Vergleiches dieser Werte mit einem mit Hilfe eines Vorwählers vorwählbaren Richtwert vorgesehen ist, und daß eine Ausschuß/Gut-Anzeige vorgesehen ist.

Mit Hilfe der Erfindung braucht also die Bedienungsperson nicht mehr anhand eines Vergleiches zwischen einem Ausschlag und einem Referenzwert über die Brauchbarkeit eines Stoßdämpfers zu entscheiden, sondern mit Hilfe einer elektrischen Anzeige, beispielsweise in Form einer Signallampe, wird das Ergebnis der Prüfung der Bedienungsperson angezeigt, so daß sie mehr oder weniger nur über den Verbleib des Stoßdämpfers entscheidet und nicht mehr über die Güte selbst.

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Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltbild eines Entscheidungsanzeigers innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 eine Frontansicht des Entscheidungsanzeigers und

Fig. 5 eine Zeittafel für verschiedene Signale innerhalb des Schaltbildes gemäß der Fig. 3.

In den Figuren 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer Gesamtheit dargestellt. Innerhalb eines Gehäuses 1 befindet sich ein Motor 2, dessen Antriebswelle mit einem Untersetzungsgetriebe '3 verbunden ist. An einer Abtriebswelle 3a des Getriebes 3 ist eine Scheibe 4 befestigt.

Zu dem Gehäuse 1 gehören auch ein Paar vertikal angeordneter Schienen 5 und 6, auf denen ein Schlitten 7 in vertikaler Richtung beweglich gelagert ist. An dem Schlitten 7 ist das untere Ende 8a einer Kurbelstange 8 gelenkig gelagert, während das obere Ende 8b auf einen Zapfen 9 aufgesteckt ist, der von der Vorderseite der Scheibe 4 an exzentrischer Stelle hervorsteht. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist mit einem Kurbelantrieb zur Erzeugung einer reziproken Bewegung des Schlittens 7 versehen; abweichend davon kann jede andere Antriebsart zur Erzeugung dieser Bewegung gewählt werden, beispielsweise eine hydraulisch oder pneumatisch betätigten Kolben-Zylinder-Einheit.

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Der Schlitten 7 trägt einen Haken zur Befestigung des einen Endes des zu prüfenden Stoßdämpfers (nicht dargestellt) . Verikal oberhalb des Hakens 10 im oberen Bereich des Gehäuses 1 ist ein Meßbalken 11 angeordnet, der an seinem freien Ende 4* a einen weiteren Haken. 12 zur Aufnahme des anderen Endes des Stoßdämpfers aufweist.

Außerdem ist an dem Gehäuse 1 ein Halter 1a befestigt, der ein Potentiometer 13 trägt. Das Potentiometer 13 dient zur Feststellung des Meßbalkenausschlages, wozu ein Meßfühler 13a in ständigem Kontakt mit dem freien Ende 11 a des Meßbalkens 11 gehalten wird. Der Meßbalken und das Potentiometer 13, das auch als Ausschlagdetektor angesehen werden kann, bilden zusammen ein Meßwerkzeug für die Messung der Dämpfungskraft eines von dem Schlitten 7 bewegten Stoßdämpfers und einen Wandler des gemessenen Ausschlages in eine elektrisches Analogsignal.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Ausschlagdetektor das Potentiometer 13 vorgesehen; stattdessen, kann auch ein Dxfferentialumsetzer, ein Drahtdehnungsmesser oder dergleichen zur Messung der auf den Meßbalken wirkenden Dämpfungskraft eingesetzt werden. Falls ein Drahtdehnmeßgerät eingesetzt wird, empfiehlt sich die Nachschaltung eines Verstärkers.

An dem Umfang der Scheibe 4 ist an einer vorgewählten Stelle ein vorstehender Nocken 14 angebracht. Auf sich gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 4 sind jeweils ein Näherungs- ' schalter 15 und 16 angeordnet, wobei jeder Näherungsschalter _; als Signalerzeuger zur Abgabe eines Zeitsignals dient, das eine Unterscheidung zuläßt, ob die Dämpfungskraft während des Stauchhubes oder während des Streckhubes erzeugt wird. i

Wenn ζ. B. der Näherungsschalter 15 aufgrund der Nocke geschlossen ist, wird dadurch ein Zeitsignal erzeugt, das dem Streckhub des Stoßdämpfers zugeordnet ist. Dagegen erzeugt der Näherungsschalter 16 ein den Stauchhub anzeigendes Zeitsignal, wenn der Nocken 14 sich in der entsprechenden Schaltstellung befindet.

Auf der Oberseite des Gehäuses 1 ist ein Entscheidungsanzeiger 18 angebracht, dessen elektrisches Schaltbild in der Fig. dargestellt ist. Eine Stromversorgung 19 ist über einen Geräuschfilter 20 mit einem Hauptschalter 21 verbunden, wobei in der einen Weiterleitung zu einem Spannungkonstanter 23 eine Sicherung 22 eingefügt ist. An dem Spannungskonstanter 23 steht an dem einen Anschluß 23a ein Potential von +15 V und an dem Anschluß 23b ein Potential von -15 V an. Der Anschluß 23a des Spannungskonstanters ist mit einem Eingangsanschluß 29a eines Nennspannungsgenerators 29 verbunden. Dieser enthält einen Transistor Tr 1 mit einem Kollektor C 1, der an den Anschluß 23a des Spannungskonstanters 23 angeschlossen ist. Ein weiterer Transistor Tr mit einem Kollektor C 2 ist an den Anschluß 23b des Spannungskonstanters 23 angeschlossen. An den Ausgangsanschlüssen 29b und 29c des Nennspannungsgenerators 29 steht eine Nennspannung von +10 V bzw. -10V an, die von der entsprechenden Ausgangsspannung von + 15 V und +15 V des Spannungskonstanters 23 abhängt.

Die Näherungsschalter 15 und 16 sind mit einem Wellengenerator 30 verbunden, der u.a. einen Geräuschfilter aufweist. Sein Anschluß 30a ist an den Anschluß 23 a des Spannungskonstanters 23 und seine Anschlüsse 30b und 30c sind an die Eingangsanschlüsse eines flip-flop-Schaltkreises 32 innerhalb eines Entscheidungsschaltkreises angeschlossen.

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Dem Potentiometer 13 ist über einen Ausgangsanschluß 13b ein Verstärkungsschaltkreis 33 nachgeschaltet, dessen Ausgangsanschluß 33a mit einem Vergleicher 34 elektrisch verbunden ist, dessen Ausgangsanschlüsse 34 a zu den Eingangsanschlüssen des flip-flop-Schaltkreises 32 führen. Zum Nullabgleich und zur Vestärkungsregelung des Signals von dem Potentiometer 13 sind verstellbare Widerstände 35 und 35' vorgesehen, wobei die zugeordneten Einstellschrauben 35a und 35 a¹ (Fig. 4) von der Vorderseite des Entscheidungsanzeiger 18 aus zugänglich sind. Ein Anschluß 13c und 13d jeweils des Potentiometers sind entsprechend mit den Anschlüssen 29b bzw. 29c des Nennspannungsgenerators 29 verbunden. Der einstellbare Widerstand 35 ist mit seinem Anschluß 35b an dem Anschluß 2 9b und der Anschluß 35c an dem Anschluß 29c des Nennspannungsgenerators 29 angeschlossen.

Der flip-flop-Schaltkreis 32 beinhaltet die flip-flops 32a, 32b, 32c und 32d mit den entsprechenden Ausgängen 32a¹, 32b¹ 32c', und 32c', die jeweils über Inversionsverstärker an entsprechende Anzeigelampen 37a, 37b, 37crund 37d angeschlossen sind, wobei Leuchtdioden ( LED) oder normale Glimm- oder Glühlampen verwendet werden können. Die Anschlüsse 37a¹, 37b', 37c¹ und 37d' der Anzeigelampen sind an den Anschluß 23a des Spannungskonstanters angeschlossen.

Jeder Anschluß 32a¹·, 32b¹, 32c¹ und 32d' ist über ein ODER-Glied 38 und einen Inversionsverstärker 39 an ein Relais 40 zur Verstärkung des Signalniveaus der flip-flops 32a, 32b, 32c und 32d auf ein Signalniveau von 100 V Wechselstrom angeschlossen. Außerdem ist jeder Anschluß 32a¹, 32b', 32c' und 32d' über Inversionsverstärker 41 und 42 an ein Relais in gedruckter Schaltung angeschlossen,das dem Relais 40 gleich ist. Die Anschlüsse 40a und 43 a der

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ORIGINAL INSPECTED

Relais 40 und 43 sind mit dem Anschluß 23a des Spannungskonstanters 23 elektrisch verbunden. Serienschaltungen aus den Ausgangsanschlüssen der Relais 40 und 43 sowie der Lampen 44 und 45 sind entsprechend mit einem Voltmeter 46 verbunden, wobei die Eingangsanschlüsse 46a und 46b des Voltmeters 46 an die Anschlüsse 19a und 19b der Stromversorgung 19 angeschlossen sind.

Der Vergleicher 34 enthält Arbeitsverstärker 47a , 47b, 47c und 47d,deren Eingänge jeweils an verstellbare Widerstände 48a, 48b , 48c und 48d angeschlossen sind. Diese wiederum sind zwischen den Anschlüssen 29 a und 29 b des Nennspannungsgenerators 29 und den Kontakten 49 b, 49c, 49d und 49 e eines Drehschalters 49 elektrisch angeschlossen. Der Kontakt 49a des Drehschalters 49 ist mit dem Ausgangsanschluß 33a verbunden, der aus dem Arbeitsverstärker 50 innerhalb des Verstärkerschaltkreises 33 hinausführt, ein Kontakt 49f ist mit dem Anschluß 29a des Nennspannungsgenerators und ein Kontakt 49g ist mit dem Anschluß 29b ebenfalls des Nennspannungsgenerators verbunden.

Das Voltmeter 46 zeigt das Potential eines Signals an, das mit Hilfe des Drehschalters 49 vorgewählt ist.

Mit Hilfe eines Vorwählschaltkreises 51 kann ein Resetsignal für jeden flip-flop 32 a, 32b, 32c und 32d des Entscheidungsschaltkreises 31 erzeugt werden, wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird.

Mit Hilfe der geschilderten Anordnung kann ein Stoßdämpfer getestet werden,der zunächst zwischen den Haken 12 des Meßbalkens 11 und den Haken 10 des Schlittens 7 gespannt wird.

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Danach wird der Motor 2 zum Antrieb des Schlittens zu einer auf- und abwärts gerichteten Bewegung eingeschaltet/ wodurch der Stoßdämpfer gestaucht und gestreckt wird. Im Zuge der Rotation der Scheibe 4 werden die Näherungsschalter 15 und 16 an- bzw. abgeschaltet, wodurch ein Zeitsignal entsteht, das Ausdruck für eine Streckung oder Stauchung des Stoßdämpfers ist. Die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers bewirkt eine Biegebewegung des Meßbalkens, wobei die Größe des Ausschlages mit Hilfe des Potentiometers in ein elektrisches Analogsignal in Form eines sich ändernden Potentiales umgewandelt wird.

Mit Hilfe der geschilderten Schaltung gelingt es unter Heranziehung des Verstärker-Schaltkreises 33 das sich ständig ändernde Analogsignal in ein Signal F (Fig. 5) umzuwandeln, das proportional der Belastung ist, die auf den Stoßdämpfer wird. Das Belastungssignal F kann in einem gewünschten Maßstab abgefragt werden, wobei die variablen Widerstände 35 und 35' für den Nullabgleich und die Verstärkerwirkung dienen. Zum Beispiel kann für eine Belastung von - 1000 N oder auch für eine Belastung von ± 5000 N ein Bereich von ± 10 V eingestellt werden. Im letzten Fall, bei dem ein Bezugwert von 1000 N ± 10% für die Dämpfungskraft während des Stauchhubes und 3000 N ± 10% für die Dämpfungskraft während des Streckhubes gelten soll, muß die Spannung eines Aussgangssignals CU des einstellbaren Widerstandes 34a für die obere Grenze des Stauchhubes auf 1ΠΠ ν 1 1

10 χ =*-2,2 V eingestellt werden, während die Spannung des Ausgangssignals CL des verstellbaren Widerstandes 48b für die untere Grenze des Stauchhubes auf + 1,8 V eingestellt werden muß. Entsprechend ist eine Spannung des Ausgangssignals CU des einstellbaren Widerstandes 48c für die untere Grenze des Streckhubes auf einen Wert von -6,6 V und die Spannung eines Ausgangssignals TL des einstellbaren Widerstandes 48d für die untere Grenze des. Streqkhubea auf einen Wert von-5,4 V

einzustellen. Die veränderlichen Widerstände 48a , 48b/ 48c und 48d stellen also Bauteile zum Einstellen der Bezugswerte dar.

Die Signalspannungen für die Bezugwerte werden mit dem Belastungssignal F verglichen,und der Vergleicher 34 sorgt auch für eine Umsetzung auf ein bestimmtes Niveau von logischen Signalen (im dargestellten Ausführungsbeispiel überdecken die Signale einen Bereich von 0 - +15 V).

Die Entscheidung über Gut oder Ausschuß wird dadurch bewirkt, daß der Ausgang des Vergleichers 34 mit ansteigendem Ausgangssignal des Wellengenerators 30 aufgrund der Speichertyp-flip-flops 32a ,32 b, 32 c und 32 d des Entscheidungsschaltkreises 31 gehalten wird, da das Signal der Näherungsschalter 15 und 16 von dem Wellengenerator 30 erzeugt wird. Bei dem ausgeführten Ausführungsbeispiel ist die Dämpfungskraft des getesteten Stoßdämpfers nicht akzeptabel, wenn der Ausgang der flip-flops 32 a, 32b, 32c und 32d sich auf dem Niveau H befindet. Erreichen hingegen die Ausgänge das Niveau L, ist die getestete Dämpfungskraft in Ordnung. Wenn alle Ausgangssignale der flip-flops 32a ,32b, 32c und 32 d auf dem niedrigen Niveau sind, leuchtet die Lampe 44 auf, wenn hingegen eines der Ausgangssignale ein hohes Niveau erreicht, leuchtet die Lampe 45 auf. In dem Augenblick,in dem die Lampe 45 aufleuchtet, gehen auch die Anzeigelampen 37a, 37b, 37c und 37d an, die eine unbefriedigende Qualität anzeigen (in Bezug auf die Dämpfungskräfte an der oberen und unteren Greee des Stauchhubes sowie in Bezug auf die obere und untere Grenze des Streckhubes). Jedesmal" , wenn der Nocken 14 die Näherungs-

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schalter 15 und 16 betätigt/ wird eine derartige Entscheidung vorgenommen, so daß das jeweils angezeigte Ergebnis der letzten Umdrehung der Scheibe 4 zugeordnet ist. ..

In der Fig. 5 sind in gestrichelten Linien Signale eingezeichnet/ die erzeugt werden, wenn die Dämp'fungskraft während des Stauchhubes außerhalb des Bezugswertes an der unteren Grenze liegt, während die Linie CLFF ein Ausgangs signal des flip-flops 32d wMergibt, wenn sich der Stoßdämpfer zu dieser Zeit am unteren Endpunkt des Stauchhubes befindet.

Für einen automatischen Betrieb kann ein Mechanismus verwendet werden, um den Motor 2 und damit die Scheibe 4 im wesentlichen in der Stellung '!unterer Totpunkt" nach der Vollendung von drei Umdrehungen der Scheibe 4 nach Betätigung des Startschalters S (Fig. 1) schnell abzuschalten. Das ermöglicht der Bedienungsperson einen weiteren Stoßdämpfer in die Vorrichtung einzulegen, der in derselben Weise durch Niederdrücken des Startknopfes S getestet werden kann. Das Gehäuse 1 kann an den Stellen, die sich am Umfang der Scheibe 4 befinden, mit Winkelschritten M markiert sein, wodurch die Neueinsteilung der Näherungsschalter beim Übergang auf einen anderen Hub erleichtert wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet demnach eine genaue Prüfung von Stoßdämpfern, da quasi elektrisch entschieden wird, ob die Dämpfungskraft den Anforderungen genügt oder nicht. Der Testablauf kann soweit automatisiert werden,daß keinerlei Fachkönnen erforderlich ist. Außerdem können die Ausgangswerte.der Einstelleinheit zur Erzeugung von Bezugswerten und die des Wandlers zur Erzeugung analoger Signale leicht mit Hilfe des Voltmeters eingestellt werden,

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so daß eine hohe Genauigkeit erzielt wird.

Obwohl voranstehend ein bestimmtes Ausführungsbeispiel im Detail gezeigt und beschrieben ist, können viele Änderungen und Abweichungen darin vorgenommen werden, ohne den durch die Ansprüche festgelegten Schutzumfang zu verlassen.

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Claims

/ Ά/ι ds κ L/ ί γ <sc, / Jl-,/,- ο'>

Patentanwälte
Wenzel & Kalkoff
Ruhrstraße 26
Postfach 2448
Witten

Patentansprüche

/ 1.j Vorrichtung zum Testen der Dämpfungskräfte eines Stoßdämpfers, mit einem Antrieb zur reziproken Bewegung des einen Endes und einer das andere Ende des Stoßdämpfers aufnehmenden Anzeigevorrichtung zur Erkennbarmachung der Dämpfungskraft, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (13) mit einem Wandler zur Wandlung des aufgenommenen Signals in ein elektrisches Analogsignal versehen ist, daß ein Signalerzeuger (15,16) zur Abgabe eines für den Stauchhub und den Streckhub unterschiedlichen Zeitsignals, sowie ein Entscheidungsschaltkreis (31) zur Verarbeitung des Zeitsignals und des Analogsignals in Form eines Vergleiches dieser Werte mit einem mit Hilfe eines Vorwählers vorwählbaren Richtwert vorgesehen ist, und daß eine Ausschuß/Gut-Anzeige (37) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler und der Vorwähler mit einem Voltmeter

(46) zur Überwachung der jeweils eingestellten Ausgangswerte versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler aus einem Meßbalken (11) und aus einem infolge dessen Ausschläge betätigten Meßfühler (13a) besteht.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Halterung und für die reziproke Bewegung des einen Endes des Stoßdämpfers eine Einheit (7,10) sowie eine mit Hilfe eines Motors (2) in Drehung versetzbare Abtriebswelle (3a) vorgesehen ist, daß außerdem an der Abtriebswelle ein Drehkörper (4) befestigt ist und am Umfang des Drehkörpers Winkelschritte markiert sind, und daß schließlich zwischen dem Drehkörper (4) und der Einheit ,(7,10) ein Kurbelmechanismus (8,9) zwischengeschaltet ist.

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