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Maschine zur statischen und dynamischen Prüfung von Federn, insbesondere
von Eisenbahnblattfedern Federprüfmaschinen, beispielsweise solche zum Prüfen der
Lamellenfedern für Eisenbahnfahrzeuge o.:dgl., sollen die Aufgabe erfüllen, die
Feder statisch zu belasten und hierbei die Durchbiegung der Feder in Beziehung zur
Last anzuzeigen oder aufzuzeichnen. Außerdem soll die Feder mit einer bestimmten
Zahl von dynamischen Durchbiegungen in der Minute zwischen festgelegten Belastungsgrenzen
beansprucht werden können. Auch hierbei ist die Federdurchbiegung, die Kraftgröße
und die Belastungswechselzahl bei jeder zu prüfenden Feder genau festzustellen.
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Die bisher vorgeschlagenen Maschinen zur statischen und dynamischen
Prüfung von Federn, welche zur dynamischen Belastung einen Kurbelbetrieb verwendeten,
hatten den Nachteil, daß der Belastungsschlitten oder -stempel, welcher die statische
Last hervorrief, auch für die Erzeugung der dynamischen Belastung hin und her bewegt
werden mußte. Hierdurch wurden die Antriebsteile zur Bewegung dieses Schlittens
sehr umständlich und die Bedienung der Maschine wesentlich erschwert.
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Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß
der in der Federmitte angreifende,. den Kraftmesser tragende Schlitten ausschließlich
für die statische Federbelastung verstellbar ist, während der die Feder in betriebsmäßiger
Lagerung tragende Tisch zum Zweck der dynamischen Federbeanspruchung durch mindestens
zwei an ihm unmittelbar angreifende Kurbeltriebe in sinusartige Schwingungen versetzt
wird. Durch diese Überweisung der Arbeit für die beiden Prüfungsarten an die beiden
Tragteile der Prüffeder, den Tisch und den Schlitten., vereinfacht sich die Bewegung
jedes dieser Teile wesentlich. Hierbei wird durch die Anbringung mindestens zweier
Kurbeltriebe an dem Tisch eine genaue und trotz der großen Hubkräfte und -wege völlig
betriebssichere Bewegung dieses Tisches auch bei größeren Hubzahlen gewährleistet,
selbst wenn der Tisch die zur Aufnahme großer Lokomotivfedern erforderlichen Abmessungen
erhält.
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Eine der zahlreichen möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgedankens,
und zwar in Anwendung auf Eisenbahnblattfedern, ist auf der Zeichnung schematisch
dargestellt.
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Abb. r zeigt die Prüfmaschine von vorn gesehen, teilweise im Schnitt.
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Abb. z ist ein Grundrißschnitt in Richtung A-B und Abb. 3 ein Längsschnitt
in Richtung C-D der Abb. r.
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Die zu prüfende Feder a ist zwischen zwei gesonderte Hubwerke gespannt.
Soll, wie angenommen ist, eine Eisenbahnw agenfeder statisch und dynamisch geprüft
werden, so werden die beiden Enden der Feder a., genau in derjenigen Weise, wie
sie später im Betriebe
an dem Eisenbahnwagen selbst angreifen,
also zweckmäßig unter Zwischenschaltung der Federgehänge a2, auf einem Tisch b befestigt,
vorteilhaft unter Zwischenschaltung von Böcken b1, die zur Anpassung der Maschine
an verschiedene Federgrößen auf dem Tisch b längsverschieblich und in beliebiger
Lage feststellbar sind. Die Böcke b, tragen zweckmäßig je einen Skalenbogen b2,
über welchen ein mit dem Gestänge a2 verbundener Zeiger es spielt, mittels dessen
die Änderung der Gehängeneigung während der Prüfung abgelesen werden kann.
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Das andere Hubwerk, und zwar dasjenige zur statischen Belastung der
Feder, greift zweckmäßig in der Mitte a4 der Feder an. Es besteht aus einem im Gehäuseaufsatz
c längsverschiebbaren Schlitten d, welcher mittels einer Schraubenspindel e bewegt
wird. In diesem Schlitten d sind die Melieinrichtungen dl, d2 zur Feststellung der
die Feder belastenden Kraft und der Dehnung sowie zweckmäßig eine Indikatortrommel
d3 eingebaut. Auf dieser schreibt ein Stift, welcher von dem Kraftmesser d4 bewegt
wird, auf den die Prüfkraft mittels einer Hebelübersetzung übertragen wird. Die
Dehnungsmessung und die ihr entsprechende Drehbewegung der Indikatortrommel kann
in üblicher Weise mittels Schnurübertragung erfolgen.
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1)ie den Schlitten d verschiebende Spindel e wird zweckmäßig mittels
eines im Boden des Maschinengestells gelagerten Schneckengetriebes e, bewegt, welches
seinerseits von dem zweckmäßig elektrischen Antriebsmotor f der Maschine unter Zwischenschaltung
eines geeignetenRäderübersetzungsgetriebes g und von Magnetkupplungen 6a angetrieben
wird, die vorteilhaft so eingerichtet sind, daß sie die Drehrichtung der bpindel
e ohne Richtungsumkehr des Motors zu ändern gestatten. Durch vorher einzustellende
Kontakteinrichtungen kann dafür gesorgt sein, daß der Antrieb selbsttätig abgeschaltet
wird, wenn der Schlitten d die gewünschten Endlagen erreicht hat, so daß der Hub
bzw. die Belastung über ein gewisses Maß hinaus nicht gesteigert werden kann.
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Um nun die mittels des Hubwerks d, e mit ruhender Last vorgespannte
Feder a rhythmisch wirkenden, zusätzlichen Be- und Entlastungen unterwerfen zu können,
ist der Tisch b, auf welchem sich die Enden a, der 1 oder a abstützen, nicht fest
in dem Gestell der Maschine gelagert, sondern kann in Richtung der Federdurchbiegung
hin und her bzw. auf und ab bewegt werden. Zu diesem Zweck greifen in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel an der Unterseite des Tisches b zwei Kurbelgetriebe mittels
der Pleuelstangen il, i2 an. Das andere Ende dieser Pleuelstangen ist mit Kurbeln
i3, i.-, verbunden, die, wie im folgenden beschrieben wird, vom Motor f aus in synchrone
Bewegung versetzt werden. Hierbei ist jedoch die Drehrichtung der Kurbel i3 zweckmäßig
derjenigen der Kurbel i4 entgegen, um die in den Kurbeltrieben durch die endlichen
Pleuelstangenlängen auftretenden Störungskräfte bei der Bewegung des Tisches b auszuschalten,
also die Führung des Tisches vollkommen zu entlasten.
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Um die Schwingungsgröße der rhythmischen Tischbewegung in weiten Grenzen
einfach und sehr genau regeln zu können, ist die Länge der Kurbelarme i3, i4 während
des Betriebes einstellbar. In dem dargestellten Beispiel werden die Kurbelzapfen
i5 in radialer Richtung mittels Spindeln i8 verstellt, welche durch Kegelräder drehbar
sind, deren Welle i7 genau in der Drehachse durch die hohle Welle der zum Antrieb
der Kurbeln dienenden Schnecken- o. dgl. Räder h geführt sind. Damit beide Kurbeln
genau in gleichem Maße verlängert oder verkürzt werden, stehen die beiden Stellwellen
i7 durch Kegelgetriebe i$ in starrer Verbindung, die beispielsweise auf der auch
zum Stellrad i9 führenden Spindel ilo sitzen können. Durch Drehung des Handrades
i9 können somit die Kurlielzapfen.i" während des Betriebes um das gleiche Mali nach
innen oder außen bewegt und hierdurch der Hub beider Kurbeltriebe gleichzeitig und
in gleicher Größe geändert werden.
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Die Drehung ;der Kurb:elni3 .erfolgt, wie,erwähnt, beispielsweise
mittels der Schneckenräder k zweckmäßig unter Verwendung des gleichen Antriebsmotors
f, der zur Bewegung des Hubwerkes für die ruhende Last dient. Zu diesem Zweck sind
zwischen dem Motor f und den Schneckengetrieben k Räderwerke l
mit
entsprechenden Kupplungen geschaltet, die in einem Getriebekasten 11 untergebracht
sind und auch dazu verwendet werden können, um die Maschine mit verschiedenen Hubzahlen
zu betreiben. Die Kraftübertragung erfolgt durch eine zweckmäßig elektromagnetische
Kupplung m, die vorteilhaft so geschaltet ist, daß entweder nur diese Kupplung m
zum Betrieb der dynamischen Belastung oder nur die Kupplungen h für die statische
Belastung unter Strom gesetzt werden können. Die Verwendung von Elektromagnetkupplungen
empfiehlt sich in diesem Falle besonders deswegen, wtil hierdurch Oberlastungen
von den Getriebeteilen bzw. dem Motor ferngehalten werden können, da die Elektromagnetkupplungen
bei Überlastungen entsprechend rutschen.
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Während der dynamischen Prüfung der Feder schwankt, wie leicht erklärlich,
der Kraftbedarf außerordentlich innerhalb weiter
Grenzen. Tim trotzdem
den Motor möglichst gleichmäßig belasten zu können, empfiehlt es sich, zwischen
dem Motor und dem Kurbelantrieb ein verhältnismäßig schweres Schwungrad o anzubringen,
welches die erforderliche Energie für die Erzielung der größten Durcbbiegung bei
der dynamischen Belastung aufspeichert und so die Gleichmäßigkeit des Ganges herbeiführt.
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Selbstverständlich, und wie dies auch bereits erwähnt worden ist,
beschränkt sich die Erfindung in keiner Weise auf diejenige Anwendungsart und Ausführungsform,
die im vorstehenden ausführlicher beschrieben worden ist; sie umfaßt vielmehr nach
beiden Richtungen hin Abänderungen aller Art.