DE4128280A1 - Kugelfallpruefgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelfallprüfgerät gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1. Derartige Kugelfallprüfgeräte sind bereits bekannt, z. B. durch DIN 53 443, Blatt 1, oder durch DE-OS 40 30 472. Sie werden für die Prüfung von Kunststoffplat­ ten oder -rohren verwendet, um zu prüfen, ob der Prüfling bei angenommenem freien Fall einer vorgegebenen Masse aus einer vorgegebenen Höhe beschädigt wird oder nicht.

Da Prüflinge, insbesondere unterschiedliche Prüflinge, für eine Prüfung unterschiedliche Fallmassen erfordern, müssen die Fall­ klötze für unterschiedliche Fallmassen bei Verwendung desselben Kugelfallprüfgerätes sehr unterschiedlich gestaltet sein, damit durch eine einheitliche Länge der Fallklötze eine einheitliche Bedienung des Kugelfallprüfgerätes gewährleistet ist. Das führt in der Praxis häufig zu Schwierigkeiten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kugelfallprüfgerät zu schaffen, das eine zweckmäßigere und einheitlichere Gestaltung der Fallklötze bei einer einheitlichen einfachen Bedienung des Gerätes ermöglicht. Die Aufgabe wird bei einem Kugelfallprüf­ gerät der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Danach erfolgt die Höhenpositionierung des Fallklotzes jeweils von einer mit vor­ gegebenem Abstand oberhalb des Prüflings liegenden Höhenposi­ tion aus, indem das Verlassen dieser Höhenposition durch das untere Ende des Fallklotzes überwachende Steuereinrichtungen den Positioniervorgang durch die Stelleinrichtung in einer die jeweilige Länge des Fallklotzes berücksichtigenden Weise beein­ flussen. Die beim selben Kugelfallprüfgerät zu verwendenden Fallklötze unterschiedlicher Fallmassen brauchen daher nicht mehr gleichlang zu sein, damit die Positionierung in einheitli­ cher Weise vorgenommen werden kann, sondern sie können jetzt je­ weils optimal und einheitlicher gestaltet werden, da die Stell­ einrichtung unterschiedliche Längen der Fallklötze automatisch bei der Einstellung einer vorgegebenen Fallhöhe berücksichtigt und damit auch eine einheitlich einfache Handhabung der Kugel­ fallprüfgeräte gewährleistet.

Die Steuereinrichtungen können in einfacher Weise durch eine Lichtschranke gebildet werden, die zunächst vom eingesetzten Fallklotz unterbrochen wird und die anschließend nach ihrer Freigabe durch das Ende des Fallklotzes beim Anheben desselben einen auf den vorgegebenen Abstand eingestellten Wegimpulszäh­ ler freigibt, der anschließend vom Wegimpulsgeber der Stellein­ richtung während des Positioniervorganges fortgeschaltet wird. Erreicht der Zählwert des Wegimpulszählers schließlich den die einzustellende Fallhöhe kennzeichnenden Vergleichswert, wird der Positioniervorgang beendet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Lösung ist auch bei Kugel­ fallprüfgeräten gemäß der DE-OS 40 30 472 mit pneumatisch ge­ steuerter Anhebung und Überführung des Fallklotzes in die obere Stellung anwendbar. In diesem Fall muß die pneumatische Rück­ führungssteuerung und die damit gegebenenfalls gekoppelte Greif­ vorrichtung zum Einsetzen des Fallklotzes und für die Dauer des anschließenden Positioniervorganges außer Betrieb setzbar sein.

Auch können bei Kugelfallprüfgeräten, die bereits mit Einrich­ tungen zur Messung der Aufprallgeschwindigkeit ausgerüstet sind, zur Überwachung des Durchganges des Fallklotzes dienende Teile der Steuereinrichtungen zur Messung der Aufprallgeschwindigkeit für die Steuerung des Positioniervorganges verwendet werden.

Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu­ tert, das die Vorderansicht eines gemäß der Erfindung ausgebil­ deten Kugelfallprüfgerätes mit geschnittenem Fallrohr in sche­ matischer Darstellung zeigt.

Auf einem Untergestell 1 mit einem in der Höhe verstellbaren Prismenlager 2 für den Prüfling 3 in Form eines Plastikrohres ist ein senkrecht stehendes Fallrohr 4 angebracht, dessen unte­ res Ende offen ist, so daß ein im Fallrohr 4 herabfallender Fallklotz 5 auf den Prüfling 3 im freien Fall einwirken kann.

Der Fallklotz 5 wird vor jedem Fallversuch in eine obere Stel­ lung gebracht, die durch einen in der Höhe verstellbaren Posi­ tionierkopf 6 als Haltevorrichtung vorgegeben ist. Der Fall­ klotz 5 ist zu diesem Zweck z. B. mit einem hinterschnittenen kegelkopfförmigen Haltezapfen 7 versehen, der bei Annäherung an den Positionierkopf in diesen hineingreift und von Klinken 8 arretiert wird.

Der Positionierkopf 6 ist an einer über Umlenkrollen 10 und 11 am oberen Ende des Fallrohres 4 geführten Kette 9 durch die Stelleinrichtung 12 in der Höhe verstellbar, wobei die für den Positionierkopf 6 benötigten Versorgungs- und Steuerleitungen, z. B. Luftleitung für die pneumatische Betätigung der Klinken 8 und Signalleitungen für eine das Vorhandensein des Fallklotzes 5 überwachenden Sensor und zur Auslösung des Fallklotzes, entlang der Kette 9 geführt sind.

Die Stelleinrichtung 12 ist in bekannter Weise mit einem nicht dargestellten Wegimpulsgeber gekoppelt, der bei Verstellung des Positionierkopfes 6 Wegimpulse zur richtungsabhängigen Fortschaltung eines Wegimpulszählers liefert. Der Zählwert dieses Wegimpulszählers wird fortlaufend mit einem, beispiels­ weise durch die Tasten des Bedienfeldes 13 voreingestellten Vergleichswert verglichen, der der jeweils gewünschten Fall­ höhe für den Fallklotz 5 entspricht.

Um einen Bezugspunkt für die Einstellung der Fallhöhe durch die Stelleinrichtung 12 zu schaffen, wurde bisher der Positionier­ kopf 6 in die oberste oder unterste Stellung verfahren und der Wegimpulszähler auf die entsprechende Fallhöhe eingestellt. Die­ ses Verfahren setzt aber die Verwendung einheitlich langer Fallklötze 5 unabhängig von der jeweils benötigten Fallmasse voraus, so daß die für die verschiedenen Fallmassen benötigten einzelnen Fallklötze nicht durchgängig einheitlich und zweck­ mäßig gestaltet werden können und unterschiedliche, die ge­ wünschte Aufprallgeschwindigkeit beeinflussende Strömungsver­ hältnisse beim freien Fall hervorrufen.

In Auswirkung der Erfindung sind nun am unteren Ende des Fall­ rohres 4 in vorgegebenem Abstand ΔH über der Oberkante des Prüflings 3 zusätzliche Steuereinrichtungen 14 vorgesehen, die beim Anheben des Fallklotzes nach dessen Einsetzen bei aus dem Fallrohr 4 am unteren Ende herausgefahrenem Positionierkopf 6 einen von der jeweiligen Höhe des Positionierkopfes 6 unab­ hängigen Bezugspunkt für die Einstellung der Fallhöhe durch die Stelleinrichtung 12 schaffen.

Diese Steuereinrichtungen 14 bestehen zweckmäßig aus einer Lichtschranke, die zu Beginn des nach Einsetzen eines Fall­ klotzes 5 durchzuführenden Positioniervorganges wirksam geschal­ tet und durch den eingesetzten Fallklotz zunächst unterbrochen wird. Mit der nachfolgenden Freigabe der Lichtschranke durch das untere Ende des Fallklotzes beim Anheben desselben wird der Weg­ impulszähler jeweils auf den vorgegebenen Abstand ΔH als Be­ zugspunkt eingestellt und für die Zählung der während des wei­ teren Hebevorganges ausgelösten Wegeimpulse des Wegimpulsgebers freigegeben. Anschließend wird der eingeleitete Positioniervor­ gang dann so lange fortgesetzt, bis der Wegimpulszähler den die gewünschte Fallhöhe kennzeichnenden Vergleichswert erreicht hat.

Die Festlegung des Bezugspunktes für die Höheneinstellung er­ folgt somit automatisch nach jedem Einsetzvorgang in einheitli­ cher Weise. Eine ebenfalls mögliche Berücksichtigung verschie­ dener Längen der Fallklötze bei der Festlegung des einzugeben­ den Vergleichswertes für eine gewünschte Fallhöhe bei den bis­ herigen Kugelfallprüfgeräten wird damit umgangen, was die Hand­ habung der Prüfgeräte vereinfacht. Außerdem werden durch Einga­ be falsch berechneter Vergleichswerte bedingte Verfälschungen der Prüfergebnisse ausgeschlossen.

Das der Erfindung zugrundeliegende Lösungsprinzip kann ohne weiteres auch bei Kugelfallprüfgeräten angewandt werden, bei denen die Überführung des Fallklotzes in die obere Stellung durch einen im geschlossenen Fallrohr ausgelösten Druckluftun­ terschied pneumatisch gesteuert erfolgt. Ein solches Kugelfall­ prüfgerät ist beispielsweise in der bereits genannten DE-OS 40 30 472 beschrieben. Bei solchen Prüfgeräten darf allerdings die pneumatische Steuerung nicht mehr zum Anheben nach dem Einsetzen eines Fallklotzes verwendet werden, sondern sie darf lediglich für die Fallversuche freigegeben werden, damit der auf den Prüfling aufgeprallte Fallklotz abgefangen und in die obere Stellung zurückgebracht wird. Zum Einsetzen und nachfol­ genden Positionieren des Fallklotzes muß bei derartigen Kugel­ fallprüfgeräten die pneumatische Steuerung abschaltbar sein.

Bei Kugelfallprüfgeräten mit Steuereinrichtungen zum Messen der Aufprallgeschwindigkeit des Fallklotzes, wie sie ebenfalls in der DE-OS 40 30 472 beschrieben sind, besteht außerdem die Möglichkeit, zur Überwachung des Durchganges des Fallklotzes dienende Teile für die vorliegende Erfindung mit zu nutzen. Dies kann z. B. bei Verwendung zweier Lichtschranken die untere Lichtschranke in einer Höhe kurz vor dem Aufschlagpunkt sein, wobei der Höhenunterschied zwischen dem Aufschlagpunkt und der Lichtschranke den vorgegebenen Abstand ΔH darstellt.

Claims (4)

1. Kugelfallprüfgerät mit einem senkrecht angeordneten Fall­ rohr (4) für einen Fallklotz (5), der in einer der jeweili­ gen Fallhöhe entsprechenden oberen Stellung durch eine aus­ lösbare Haltevorrichtung (6) gehalten wird und nach Auslösung der Haltevorrichtung (6) einen durch freien Fall bedingten Schlag auf einen unterhalb des Fallrohres (4) eingebrachten Prüfling (3) auslöst, wobei die Haltevorrichtung (6) mit einer Stelleinrichtung (12) zur automatischen Einstellung auf eine vorgegebene Fallhöhe des Fallklotzes (5) und zum Absenken in eine das Einsetzen und Wechseln des Fallklotzes ermöglichende Position am unteren Ende des Fallrohes (4) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in vorgege­ benem Abstand (ΔH) vom Aufprallpunkt des Fallklotzes (5) auf den Prüfling (3) Steuereinrichtungen (14) vorgesehen sind, die jeweils mit Einleiten des Positioniervorganges für einen neu eingesetzten Fallklotz (5) wirksam geschaltet werden und das Erreichen der durch den vorgegebenen Abstand (ΔH) gekennzeich­ neten Höhe durch das untere Ende des Fallklotzes (5) beim Anheben überwachen und daß abhängig vom Ansprechen der Steu­ ereinrichtungen (14) die Stelleinrichtung (12) die Haltevor­ richtung (6) mit dem Fallklotz (5) um eine der Differenz von gewünschter Fallhöhe und vorgegebenem Abstand (ΔH) entspre­ chende Wegstrecke anhebt, deren Ende der oberen Stellung ent­ spricht.

2. Kugelfallprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ einrichtungen (14) aus einer Lichtschranke bestehen, die nach Einsetzen eines Fallklotzes (5) durch Einleiten des von der Stelleinrichtung (12) vorzunehmenden Positioniervorganges wirk­ sam geschaltet wird und die bei Freigabe durch das untere Ende des Fallklotzes (5) einen Wegimpulszähler auf einen dem vorge­ gebenen Abstand (ΔH) entsprechenden Wert einstellt, daß ein mit der Stelleinrichtung (12) gekoppelter und während des Po­ sitioniervorganges wirksamer Wegimpulsgeber beim weiteren Hebevorgang den Wegimpulszähler fortschaltet und daß mit Er­ reichen eines die einzustellende Fallhöhe kennzeichnenden Ver­ gleichswertes der Positioniervorgang durch die Stelleinrichtung (12) beendet wird.

3. Kugelfallprüfgerät nach Anspruch 1 oder 2, mit pneumatisch gesteuerter Anhebung und Überführung des Fall­ klotzes in die obere Stellung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ein­ setzen und Positionieren des Fallklotzes (5) die pneumatische Steuerung außer Betrieb setzbar ist.

4. Kugelfallprüfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit Einrichtungen zur Messung der Aufprallgeschwindigkeit des Fallklotzes, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwa­ chung des Durchganges des Fallklotzes (5) dienende Teile der Steuereinrichtungen zur Messung der Aufprallgeschwindigkeit für die Steuerung des Positioniervorganges verwendet werden.