DE3219617A1 - Federmessgeraet zum bestimmen und/oder pruefen der federcharakteristik von zug- und/oder druckfedern - Google Patents

Description

• Federmeßgerät zum Bestimmen und/oder Prüfen der
• Federcharakteristik von Zug- und/oder Druckfedern Die Erfindung betrifft ein Federmeßgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
• Zug- und Druckfedern werden häufig vom Hersteller mit wenig genauen Angaben über ihre Federcharakteristik, Vorspannung und Toleranzen geliefert. In der Präzisions-Feinmechanik, z.B. im Kamerabau, ist es aber unerläßlich, über genaue Kenntnis vom Federverhalten zu verfügen, da die Federkennlinie aus schlaggebend für den rXblauf einer Reihe von Vorgängen ist, deren präzise Einhaltung und Reproduzierbarkeit absolut zuverlässig gewährleistet sein muß, wie z.B. bei der Verschlußsteuerung von mechanischen Kameraverschlüssen. Auch zum Aufsuchen von Punktionsfehlern und für Reparaturen ist es vorteilhaft, die Federkenlinie von Federn überprüfen zu können.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Federmeßgerät zum Bestimmen und/oder Prüfen der Federcharakteristik von Zug- und/oder Druckfedern zu schaffen, das zuverlässig und konstruktiv einfach ist und besonders den Bedürfnissen von Versuchswerkstätten, Konstruktionsbüros, Service-Abteilungen u.ä. angepaßt ist.
• Diese Aufgabe wird bei einem Federmeßgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.
• Das erfindungsgemRe Pedermeßgerät ermöglicht die exakte Vermessung oder Überprüfung der Federkennlinie einer zu prüfenden Zug- oder Druckfeder.
• Sowohl die Federkraft als auch der Federweg können bei jeder beliebigen Federlängung oder -stauchung exakt ermittelt werden. Die Federkraft wird von dem Kraftmesser angezeigt, der als an sich bekannte Federwaage ausgebildet sein kann, und der Federweg läßt sich auf Grund des vom Verschiebeelement unter Längung bzw. Stauchung der Prüffeder zurückgelegten Weges an der Wegmeßskala ablesen. Aus dem Kraftverlauf über den Federweg läßt sich die Federcharakteristik bestimmen. Auch eine der Feder innenwohnende Vorspannung kann exakt festgestellt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus Anspruch 3, insbesondere in Verbindung mit einem oder mehreren der weiteren Ansprüche 4 - 8. Durch diese Maßnahmen ergibt sich insgesamt ein konstruktiv einfaches Meßgerät, das in Bezug auf Han-dlichkeit und Wirtschaftlichkeit den Anforderungen der eingangs genannten Anwender entspricht.
• Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestelltcn Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig.l eine Draufsicht auf ein Federmeßgerät, Fig.2 eine Seitenansicht des Federmeßgerätes in Fig. 1, Fig. 3 eine Unteransicht des Federmeßgerätes in Fig. 1, Fig. 4 eine schematische Draufsicht eines Kraftmessers des Federmeßgerätes in Fig. 1 - 3, teilweise geschnitten.
• Das in Fig. 1 - 3 dargestellte Federmeßgerät zum Bestimmen bzw. Prüfen der Federcharakteristik sowohl einerZug- als auch einerDruckfeder weist eine Federspannvorrichtung lOsauf, in welche eine Prüffeder eingelegt und darin gedehnt (Zugfeder) oder zusammengedrückt . bzw. gestaucht (Druckfeder) werden kann.
• Die Federspannvorrichtung 10 weist ein längs einer Bewegungsbahn 11 verschiebbares Verschiebeglied 12 auf.
• Beidseitig des Verschiebegliedes 12 ist in Verlängerung der Bewegungsbahn 11 jeweils ein Fixierglied 13 bzw. 14 angeordnet. Das Fixierglied 13 und die ihm zugekehrte Stirnseite des Verschiebegliedes 12 tragen jeweils ein Befestigungselement 15 bzw. 16, das jeweils als Zugaufnakne, hier als Einhängeöse 17,ausgebildet ist. Die beiden Einhängeösen dienen zur Befestigung jeweils C3-nes Federendes einer nicht dargestellten zu prüfenden Zugfeder. Das Fixierglied 14 und die diesem Fixierglied 14 zugekehrte Stirnseite des Verschiebegliedes 12 tragen ebenfalls ein Befestigungselement 18 bzw. 19, das alls Druckaufnahme, hier als Druckteller 20,ausebildnt ist.
• Die beiden Druckteller 20 dienen zur Aufnahme einer nicht dargestellten zu prüfenden Druckfeder. Zur Führung der Druckfeder ist an dem Druckteller 20 des Fixiergliedes 14 noch ein senkrecht abstehender Führungsstab 21 angeordnet. Die Befestigungselemente 15,16 und 18,19 sind derart angeordnet und zueinander ausgerichtet, daß alle auf einer Geraden liegen. Die Bewegungsbahn 11 des Verschiebegliedes 12 liegt im Beispiel ebenfalls auf dieser Geraden, kann aber auch parallel dazu angeordnet werden.
• Zur Federspannvorrichtung 10 gehört noch ein Antriebsglied 22 zum Betätigen des Verschiebegliedes 12. Das Antriebsglied 22 greift nicht unmittelbar am Verschiebeglied 12 an, sondern über einen Kraftmesser 23.
• Der in Fig, 4 dargestellte Kraftmesser ist im Beispiel eine Federwaage 24. Die Federwaage 24 weist ein Gehäuse 25 auf, in welchem ein Meßschieber 26 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 27 verschiebbar ist.
• Die Verschiebebewegung des Meßschiebers 26 wird über ein Getriebe 28 in eine Drehbewegung eines Kraftanzelgers 29 umgesetzt. Der Kraftanzeiger überstreicht eine Skala 30, die in Newton geeicht ist, so daß in bekannter Weise der Federweg der Rückstellfeder 27 unmi1ttelbar in eine Kraftanzeige umgesetzt wird.
• Wie aus Fig. 1 - 3 ersichtlich, ist der Kraftmesser 23 bzw. die Federwaage 24 gehäuseseitig auf einem Schlitten 31 starr befestigt. Der Schlitten 31 ist in einem Lagerbock 32 längsverschiebbar gehalte. Zur Führung des Schlittens dient eine Führungsachse 33. Der Schlitten kann mittels einer Gewindespindel 34, die sich in einem am Schlitten befestigten Gewindestück 35 verschraubt, in Längsrichtung des Laqerbocks 32 verschoben werden. Die das Antriebsglied 22 der Federspannvorrichtung 10 bildende Gewinde spindel 34 läßt sich durch einen Stellknopf 36 manuell drehen. Wie aus dem Vergleich der Figuren 1 - 3 mit Fig. 4 ohne weiteres ersichtlich ist, wird das zuvor beschriebene Verschiebeglied 12 mit Federbefestigungselementen 16 und 19 von dem Kraftaufnehmer des Kraftmessers 23,hier also von dem Meßschieber 26 der Federwaage 24,realisiert. Zur Erfassung des Verschiebeweges des Verschiebegliedes 12 bzw. des Meßschiebers 26 ist mit diesem eine Markierung 37 starr verbunden. Längs der Bewegungsbahn 11 des Verschiebe- gliedes 12 bzw. des Meßschiebers 26 ist eine Wegmeßskala 38 angeordnet. Markierung 37 und Wegmeßskala 38 sind einander derart zugeordnet, daß in der in Fig. 1 - 4 dargestellte Grundstellung des Verschiebegliedes 12 bzw. dcs Meßschiebers 26 die Markierung 37 auf den Nullpunkt oder Ursprung der Wegmeßskala 38 weist.
• Die beiden zumindest während eines Federspannvorgangs feststehenden Fixierglieder 13, 14 sind als Klemmblöcke 39 ausgebildet, die jeweils in einer Führungsnut 40,41 verschoben und mittels einer Klemmschraube 42 in der Führungsnut 40 bzw. 41 festgesetzt werden können. Die Führungsnuten 40 bzw. 41 verlaufen in Verlängerung der Bewegungsbahn 11 des Verschiebegliedes 12 und schließen an letztere in Fig. 1 übergangslos an. Durch das Verschieben der Klemmblöcke 39 in den Führungsnuten 40 und 41 läßt sich der Abstand der Federbefestigungselemente 15 bzw. 18 von den jeweils gegenüberliegenden Federbefestigungselemente 16 bzw. 19 des Verschiebegliedes 12 verändern und der Blocklänge der zu prüfenden Zug- oder Druckfeder anpassen.
• Die Wirkungsweise des beschriebenen Federmeßgerätes ist wie folgt: Zum Vermessen einer Zugfeder wird diese in die Einhängeöse 17 von Fixierglied 13 und Verschiebeglied 12 eingehängt. Das Fixierglied 13 bzw. der Klemmblock 39 wird entsprechend der Blocklänge der zu vermessenden Zugfeder eingestellt. und mittels der Klemmschraube 42 in der Führungsnut 40 festgesetzt. Durch Drehen am Stellknopf 36 kann nun die gewünschte Auszugslänge der Zugfeder eingestellt werden. Die Markierung 37 gibt an aer Wegmeßskala 38 die eingestellte Auszugslänge der Zugfeder in Zentimetern an. Die Federwaage 24 zeigt nunmehr die zu dieser Federauszugslänqe erforderliche entsprechende Kraft in Newton an. Man kann auch umgekehrt eine gewünschte Federkraft durch Drehen des Stellknopfes 36 einstellen und an der Wegmeßskala 38 die entsprechende Federauszugslänge ablesen.
• Zum Vermessen einer Druckfeder wird diese in die als Druckteller 20 ausgebildeten Befestigungselemente 18 und 19 des Fixiergliedes 14 und des Verschiebegliedes 12 eingesetzt. Das als Klemmblock 39 ausgebildete Fixierglied 14 wird in der Führungsnut 41 entsprechend der Blocklänge der Druckfeder verschoben und mittels der Klemmschraube 42 so festgesetzt, daß auf die Druckfeder noch kein Druck ausgeübt wird und kein Totweg entsteht Durch Verdrehen des Stellknopfes 36 wird nunmehr der Schlitten 31 in Fig. 1 - 3 nach rechts verschoben, wobei die Druckfeder gestaucht bzw. zusammengedrückt wird. Der Kompressionsweg der Druckfeder kann wiederum an der Wegmeßskala 38 und die entsprechende Kraft an der Skala 30 der Federwaage 24 abgelesen werden.
• Die Befestigung der Federwaage 34 bzw. des Kraftmessers 23 auf dem Schlitten 31. ist so gestaltet, daß diese leicht ausgewechselt werden kann. So können Kraftmesser oder Federwaagenmit unterschiedlichen Meßbereichen in dem gleichen Federmeßgerät verwendet werden.
• Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es nicht zwingend, daß die Gewindespindel 34 an dem Schlitten 31 angreift.
• Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die Gewindespindel 34 an dem Meßschieber 26 angreift und diesen verstellt. In diesem Fall bildet dann das Gehäuse 25 der Federwaage 24 das Verschiebeglied 12 und trägt die beiden Befestigungselemente 16 und 19 sowie die Markierung 37. Bei der in Fig. 4 dargestellten Federwaage müßte dabei die Gewindespindel 34 am in Fig. 4 linken Ende des Meßschiebers 26 angreifen und die Orte der Druck- und Zugfedermessung vertauscht werden.
• Leerseite

Claims (8)

1. Ansprüche 1. Federmeßgerät zum Bestimmen und/oder Prüfen der Federcharakteristik von Zug- und/oder Druckfedern, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Federspannvorrichtung (1.C), die mindestens ein zumindest während des Federspannvorgangs feststehendes Fixierglied (13,14) mit einem Befestigungselement (15,18) zur Aufnahme eines Federendes einer Prüffeder, ein längs oder parallel zu einer durch das Befestigungselement (15,18) hindurchgehenden Geraden bewegbares Verschiebeglied (t2) mit mindestens einem weiteren Befestigungselement (16,19? zur Aulnahale des anderen Federendes der Prüffeder und ein das Verschiebeglied (12) betätigendes Antriebsglied (22) aufweist, und dadurch, daß zwischen dem Antriebsglied (22) und dem Verschiebeglied (12) ein Kraftmesser (23) eingeschaltet ist.
2. 2. Federmeßgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h r e t, daß längs der Bewegungsbahn (11) des Verschiebeelements (12) eine Wegmeßskala (38) anqeordnet ist, daß mit dcm Verschiebeelement (12) eine längs der Wegmeßskala (38) bewegbare Markierung (37) fest verbunden ist und daß die Wegmeßskala (38) und die Markierung (37) einander derart zugeordnet sind, daß in der Grundstellung des Verschiebegliedes (12) die Markierung auf den Ursprung oder Nullpunkt der Wegmeßskala (38) weist.
3. 3. Federmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kraftmesser (23) gehäuseseitig auf einem in einem Lagerbock (32) 12ngsverschiebbaren Schlitten (31) befestigt ist, an welchem das Antriebsglied (22) angreift, und daß das Verschiebeglied (12) mit Federbefestigungselement (16,19) von dem Kraftaufnehmer (26) des Kraftmessers (23) gebildet ist.
4. 4. Federmeßgerät nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Antriebsglied (22) als im Schlitten (31) verschraubbare Spindel (34) mit vorzugsweise manuell betätigbarem Stellknopf (36) zur Spindeiverdrehung ausgebildet ist.
5. 5. Federmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 - 4, d a d u r c h ( e k e n n z e i c h n e t, daß das Fixierglied (13,14) als ein in einer Führung.C nut (40,41) versehteb- und festsetzbarer Klemmblock (39) ausgebildet ist und daß die Führungsnut (40,41.) im Lagerbock (32? derart ausgerichtet ist, daß durch Verschieben des Klemmblocks (39) der Abstand zwischen den Federbefestigungselementen (15,16 bzw. 18,19) von Fixier- und Verschiebeglied (13,14 bzw. 12) veränderbar ist.
6. 6. Federmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 - 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kraftmesser (23) als Federwaage (24) ausgebildet ist, deren als Meßschieber (26) ausgebildeter Kraftaufnehmer das Verschiebeglied (12) darstellt.
7. 7. Federmeßgerät nach einem der Ansprüche 1 - 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß beidseitig des Verschiebeglieds (12) in der Verlängerung der Bewegungsbahn (11) jeweils ein Fixierglied (13,14) angeordnet ist, daß das Federbefestigungselement (18) des einen Fixierglieds (14), auf das sich das Verschiebeglied (12) beim Federspannvorgang zubewegt, als Druckaufnahme (20) und das Federbefestigungselement (15) des anderen Fixierglieds (13), von dem sich das Verschiebeglied (12) beim Federspannvorgang wegbewegt, als Zugaufnahme (17) ausgebildet ist und daß das Verschiebeglied (12) auf den den Fixiergliedern (13, 14) zugekehrten Seiten jeweils ein gleichartig ausgebildetes Federbefestigungselement (16,19) aufweist.
8. 8. Federmeßgerät nach Anspruch 6 und 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Meßschieber (26) auf der einen quer zur Bewegungsrichtung verlaufenden Stirnseite einen Druckteller (19) und auf der anderen gegenüberliegenden Stirnseite eine Einhängeöse (17) aufweist und daß die dem Druckteller (20) bzw. der Einhängeöse (17) gegenüberliegenden Federbefestigungselemente (18,15) der Fixierglieder (14, 13) jeweils in gleicher Weise ausgebildet sind.