DE3309524A1

DE3309524A1 - Kraftaufnehmer fuer eine messmaschine

Info

Publication number: DE3309524A1
Application number: DE19833309524
Authority: DE
Inventors: Manfred 8721 Niederwerrn Grundei
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1983-03-17
Filing date: 1983-03-17
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE3309524C2

Description

KRAFTAUFNEHMER FOR EINE MESSMASCHINE
BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft einen Kraftaufnehmer für eine Meßmaschine, insbesondere für eine Schwingungsdämpfer-PrKfmaschineg welche zur Messung der von Schwingungsdämpfern aufgenommenen Kräfte dient, wobei der Kraftaufnehmer einerseits mit dem zu messenden Schwingungsdämpfer und andererseits mit der Meßmaschine verbunden ist.
Da sich bei den im KraftRahrzeug eingebauten Schwingungsdämpfern während des Fahrbetriebes nicht nur der Hubs sondern auch die Bewegungsfrequenz ändert, werden die Meßmaschinenso ausgebildet, daß außer der Anderung des Hubes auch eine Änderung der-Bewegungsfrequenz möglich ist. Die Dämpfkräfte eines Schwingungsdämpfers sind jedoch sehr stark frequenzabhängig, so daß bei hohen Geschwindigkeiten auch hohe Kräfte auftreten D während bei niederer Bewegungsfrequenz fast ausschließlich die Reibungskräfte der relativ zueinander beweglichen Schwingungsdämpferteile wirksam sind. Bei den üblichen PrUfmaschinen für Schwingungsdämpfer ist insbesondere die Messung der niederen Reibungskräfte in einer Aufspannung mit der erforderlichen Genauigkeit nicht realisierhar, d. h,, zur Aufnahme der Reibungskräfte über der Geschwindigkeit müssen die Kraftaufnehmer ausgetauscht und mehrere Aufspannungen vorgenommen werden um die Dämpfjkräfte mit hoher Genauigkeit messen zu können. In einer Aufspannung ist es bei diesen Prüfmaschinen nicht möglich, sowohl die ReibungskrAfte als auch die Dämpfkräfte über den Geschwindigkeitsbereich mit der geforderten Genauigkeit zu messen. Hierzu müssen hochgenaue und sehr teuere Laborgeräte verwendet werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kraftaufnehmer für eine Meßmaschine zu schaffen, der es ermöglicht, die vom Schwingungsdämpfer aufgenommenen Kräfte mit hoher Genauigkeit sowohl bei sehr niederer als auch bei hoher Geschwindigkeit in einer Aufspannung zu messen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kraftaufnehmer aus mindestens zwei Kraftmeßdosen besteht, die für unterschiedliche Meßbereiche ausgelegt und hintereinandergeschaltet sind, und mindestens eine Kraftmeßdose zumindest einen Anschlag aufweist, der auf den der Nennlast der KraStAeßdose zugeordneten Weg begrenzt ist.. Da Kraftmeßdosen nicht vollkommen weglos messen, wird auf diese Weise die dem niederen Meßbereich zugeordnete Kraftmeßdose durch den Anschlag überbrückt, d. h*, die Kraftmeßdose spricht nur bis zu ihrer Nennlast an und wird bei überschreiten der Nennlast durch den Anschlag gesichert Beispielsweise bewegt sich eine für 500 N ausgelegte Meßdose bei Nennlast um etwa 0X25 mm Andererseits wird bei überschreiten der Nennlast von 500 N die einen höheren Meßbereich aufweisende zweite Meßdose verwendet, so daß die den niederen Kolbengeschwindigkeiten zugeordneten Kräfte als auch die Dämpfkräfte bei hoher Geschwindigkeit sehr genau gemessen werden können, denn derartige Dehnmeßdo-+ sen haben eine Genauigkeit von etwa - 1 % der Nennlast.
Auf einfache Weise wird - wie ein Merkmal der Erfindung zeigt -zur Bildung des Anschlages die Kraftmeßdose einerseits in einem Gehäuse befestigt und andererseits fest mit einem Schutzring verbunden, wobei der in axialer Richtung wirkende Weg zwischen Gehäuse und Schutzring angeordnet ist. Da bei Schwingungsdämpfern sowohl die Zug- als auch Druckkräfte gemessen werden, ist - wie ein Merkmal der Erfindung zeigt - der in axialer Richtung wirkende Weg durch ein in Zugrichtung und ein in Druckrichtung wirkendes Spiel gebildet Zur Stabilisierung des Schutzringes im Gehäuse -ist erfindungsgemäß ein in radialer Richtung wirkendes, spielausgleichendes Element angeordnet. Hierbei ist gemäß weiteren Merkmalen dieses spielausgleichende Element durch eine Kugelführung gebildet oder es werden Kunststoffringe angeordnet.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert: In der Figur ist die Anordnung von Kraftmeßdosen für genaue Messungen über einen großen Geschwindigkeitsbereich schematisch dargestellt. Die für eine hohe Nennlast ausgelegte Kraftmeßdose 2 ist beispielsweise mit einer nicht eingezeichneten Prüfmaschine 1 fest verbunden und mittels des Verbindungselementes 4 am Gehäuse 5 befestigt, wobei im Gehäuse 5 die der niederen Nennlast zugeordnete Kraftmeßdose s mit dem oberen Ende befestigt ist. Das untere Ende der Kraftmeßdose 3 trägt den Anshlußzapfen 7 und den Schutzring 6. Der mittels des Anschlußzapfens 7 fest mit der Kraftmeßdose 3 verbundene Schutzring 6 weist zur Stabilisierung ein spielausgleichendes Element auf, welches durch die Kugelführung 8 gebildet wird Zwlschen Gehäuse 5 und Schutzring 6 sind Anschläge 11 und 12 in Zug- und Druckrichtung vorgesehen, die in unbelastetem Zustand der Kraftmeßdose 3 ein in Zugrichtung wirkendes Spiel 9 und ein in Druckrichtung wirkendes Spiel 10 aufweisen. Der Anachlußzapfen 7 ist mit einer nicht eingezeichneten Einspannvorrichtung für den ebenfalls nicht eingezeichneten Schwingungsdämpfer verbunden und überträgt die vom Schwingungsdämpfer aufgenommenen Kräfte auf den Kraftaufnehmer. Andererseits ist der Schwingungsdämpfer in das die Bewegung einleitende Teil der Meßmaschine 1 eingespannt.
Die Messung der Reibungskräfte eines Schwingungsdämpfers erfolgt beispielsweise bei einem vorgegebenen Hub bei sehr geringen Geschwindigkeiten der relativ zueinander beweglichen Teile des Schwingungsdämpfers. Für diese Messung wird die Kraftmeßdose 3 vervendetD die beispielsweise eine Nennlast von 500 N in Zug- und Druckrichtung aufweist und bei dieser Nennlast einen Meßweg von - 0,25 mm besitzt. Eine Steigerung der auf den Schwingungsdämpfer einwirkenden Geschwindigkeit bewirkt, daß die vom Schwingungsdämpfer aufgenommenen Kräfte ansteigen. Ist die Nennlast der Meßdose 3 erreicht, so kommt der Schutzring 6 in Zugrichtung am Anschlag 11 zur Anlage und in Druckrichtung am Anschlag 12. Ab diesem Wert und bei weiterer Steigerung der Geschwindigkeit wird die Kraftmeßdose 2 zur Messung herangezogen, Diese Kraftmeßdose 2 ist beispielsweise auf eine Nennlast von 10000 N ausgelegte so daß durch Hintereinanderschaltung der Kraftmeßdosen 2 und s eine Messung der vom Schwingungsdämpfer aufgenommenen Dämpfkräfte über den gesamten Geschwindigkeitsbereich ermöglicht wird, und zwar in einer einzigen Aufspannung des Schwingungsdämpfers Bedingt durch die Anschläge 11- und 12 für den Schutzring 6, kann dabei die mit niederer Nennlast ausgelegte Kraftmeßdose 3 nicht überdehnt werden und ist dadurch vor Zerstörung gesichert.

Claims

KRAFTRUFNEHMER FUR EINE MESSMASCRINE, FATENTANSFRÜCHE Kraftaufnehmer für eine MeßmaschineD insbesondere für eine Schwingungsdämpfer-Prüfmaschine, welche zur Messung der von Schwingungsdämpfern aufgenommenen Kräfte dient, wobei der Kraft aufnehmer einerseits mit dem zu messenden Schwingungsdämpfer und andererseits mit der Meßmaschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftaufnehmer aus mindestens zwei Kraftmeßdosen (2, 3) besteht, die für unterschiedliche Meßbereiche ausgelegt und hintereinandergeschaltet sind, und mindestens eine Kraftmeßdose Anschläge (11, 12) aufweist, die auf den der Nennlast der Kraftmeßdose (3) zugeordneten Weg begrenzt sind,
2. KraftauSnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Anschläge (11, 12) die Kraftmeßdose (3) einerseits in einem Gehäuse (5) befestigt und andererseits fest mit einem Schutzring (6) verbunden ist, wobei der in axialer Richtung wirkende Weg zwischen Gehäuse (5) und Schutzring (6) angeordnet ist
3. Kraftaufnehmer nach den AnsprUchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in axialer Richtung wirkende Weg durch ein in Zugrichtung wirkendes Spiel (9) und ein in Druckrichtung wirkendes Spiel (10) gebildet ist.

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4. Kraftaufnehmer nach den Ansprüchen 1 bis 32 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schutzring (6) und Gehäuse (5)-ein die Bewegung in radialer Richtung begrenzendes, spielausgleichendes Element angeordnet ist.
5. Kraftaufnehmer nach den Anspruche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß das spielausgleichende Element durch eine Kugelführung (8) gebildet ist.
6. Kraftaufnehmer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß das spielausgleichende Element durch Kunststof£-ringe gebildet ist.