-
Antriebsvorrichtung für Werkstoffprüfmaschinen mit wechselnder Belastung
Es sind Werkstoffprüfmaschinen für wechselnde Belastungen bekannt, bei welchen die
Wechselbelastungen durch einen mechanischen Antrieb erzeugt werden, und zwar im
allgemeinen mit Hilfe eines Kurbeltriebes. der auf eine Schwinge wirkt. Sofern nun
der Probekörper außer der wechselnden Beanspruchung noch einer statischen Vorspannung
unterworfen werden sollte, ist dies bei den bekannten Maschinen in der Weise gelöst
worden, daß der Antrieb für die Vorspannung und der Antrieb für die Wechsellast
an entgegengesetzten Enden .des Probekörpers angriffen. Hierbei aber ergab sich
die SchNvierigkeit, eine einwandfreie Kraftmessung durchzuführen, und zwar vor.
allem wegen des unvermeidlichen toten (Tanges, der zu einer Verschiebung der Kraftnießeinrichtung,
z. 13. des Kontrollstabes, führte. Ferner war es schwierig, bei derartigen Antrieben
die zur Hubverstellung erforderliche Bewegung in die sich schnell bewegende Schwinge
einzuführen.
-
Gemäß .der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile vermieden,
und -zwar dadurch, daß die Antriebsschwinge in einem besonderen Körper drehbar gelagert
ist, welcher seinerseits um eine Welle, die mit der Drehachse des Kurbeltriebes
zusammenfallen kann, schwenkbar angeördnet ist. Weiterlein wird erfindungsgemäß
.die Bewegung des bekannten, zur Einstellung der Größe der Schwinghübe dienenden
Gleitsteines beispielsweise durch einen Motor von dein besonderen, relativ festen
Körper aus dadurch bewirkt, daß der Antrieb für die sich drehende Schwinge im Drehpunkt
der letzteren angreift.
-
Auf ,diese Meise sind der Antrieb für die V orspannung und der Antrieb
für die Wechsellast zu einer Einheit zusammengebaut, und da somit beide Antriebe
an demselben Ende des Probekörpers liegen, tritt ein Einfluß auf das Meßergebnis
infolge toten Ganges nicht mehr ein.
-
In den Abbildungen ist -der Erfindungsgegenstandbeispielsweise und
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i den Aufriß, Abb. 2 einen Schnitt
entsprechend' der Linie b-b der Abb. i und Abb. 3 einen Schnitt entsprechend der
Linie a .-a .der Abb. i. Die Abbildungen zeigen im übrigen die Vorrichtungen an
dem Beispiel einer Werkstoffprüfinaschine für Torsionswechselbelastungen. In einem
Gehäuse i ist eine Welle 2 gelagert, mit welcher durch den Spannkopf 3 der Probestab
4 verbunden ist. Der Probestab ist an seinem anderen Ende in dem am Gehäuse i fest
gelagerten Spannkopf befestigt. Auf der Welle 2 ist ein Hebel 6 befestigt, bei dessen
schwingender Bewegung der Probestab wechselnd beansprucht wird. Die schwingende
Bewegung des Hebels 6 wird nun auf die nachfolgend beschriebene Weise bewerkstelligt.
Im Gehäuse i ist die Welle 7 gelagert. Sie wird durch einen nicht gezeichneten Antrieb
in Umdrehung versetzt und mit ihr die Kurbel 8, welche durch die Pleuelstange 9
mit der Schwinge io in Verbindung steht. Die Schwinge io ist andererseits bei ii
gelagert.
und zwar'in .dem Körper 12. Dieser ist einerseits in der
Flucht der Welle 7 im Geh'iuse i schwenkbar gelagert, -,vährend das andere Ende
13 des Körpers 12 gegenüber dem Gehäuse i verschwenkt werden Verstellung dient zur
Erzeugung einer @Vorspannung und erfolgt beispielsweise in an sich bekannter Weise
mit Hilfe der bei 13 schwenkbar gelagerten Gewindespindel z4., welche in eine mit
Kegelrad versebene Mutter eingreift. Diese Mutter 15 ist in dem Teil 16 drehbar
gelagert, welcher seinerseits in .der Flucht der Welle 17 wiederum im Gehäuse i
schwenkbar befestigt ist. In das Kegelrad der Mutter 15 greift ein nicht gezeichnetes
Kegelrad ein, welches mit der Schnecke i8 fest auf einer \@'elle verbunden ist.
Das Schneckenrad 18 kann seinerseits durch die Schnecke i9 bewegt werden, welche
ihrerseits im Gehäuse i gelagert und in beliebiger Weise, beispielsweise durch einen
Motor 2o, angetrieben sein möge.
-
Zur Erzielung verschiedener Hübe kann in der Schwinge io beispielsweise
und in an sich bekannter Weise ein Gleitstein 21 verschiebbar sein, und zwar mit
Hilfe einer in der Schwinge io .drehbar gelagerten Gewindespindel 22, welche durch
das Zahnrad 23 in Umdrehung versetzt werden kann. Das Zahnrad 23 greift in ein weiteres
Zahnrad 24 und dieses in ein Rad 25 ein, das mit dem Schnekkenrad 26 auf einer Welle
fest verbunden ist. Die Räder 24, 25 und 26 sind an .der Schwinge io gelagert, und
zwar beispielsweise an einem mit der Schwinge io verbundenen Arm a7.
Das Schneckenrad
26 ist so angeordnet, daß es in der Flucht der Lagerung i i liegt. In der gleichen
Flucht befindet sich die Schnecke 28, welche in das Schneckenrad 26 eingreift und
in beliebiger Weise, beispielsweise durch den Motor 29, in Unidrehung versetzt werden
kann. Dieser Motor 29 und mit ihm die Schnecke 28 sind an denn Körper 12 gelagert,
und zwar beispielsweise mittels eines an dem Körper 12 angebrachten Armes 30. In
dem Gleitstein 21 ist schließlich mittels der Welle 31 die Pleuelstange 32 gelagert,
deren anderes Ende bei 33 mit dem Hebel 6 in gelenkiger Verbindung steht.
-
Wird nun .die Welle 7 in Umdrehung ver-.setzt, so führt die Schwinge
io Schwingbewegungen um den Punkt i i aus. Je nach der Stellung des Gleitsteines
21 vollführt dieser nun mehr oder. weniger große Schwinghübe, welche durch die Pleuelstange
32 auf den Hebel 6 und damit auf die Welle 2 und schließlich auf den Probekörper
4 übertragen werden. Durch Drehen der Gewindespindel 22 wird der Gleitstein bewegt
und damit die auf Pleuelstange 32 abgegebenen Hübe von Null bis zu einem R#Ia#imum
verändert. Die Bewegung der Gewindespindel22 kann während des Betriebes der Maschine
erfolgen, weil, wie gesagt, die Übertragung der Bewegungskräfte des am Körper 12
gelagerten Motors 29 auf das an der Schwinge io gelagerte Bewegungsgetriebe der
Gewindespindel 22 im Drehpunkt der Schwinge i i erfolgt. An der Übertragungsstelle
herrscht also lediglich eine Schwingung des' Schneckenrades 26 um die Längsachsen
der Schnecke 28. Wird andererseits der Motor 2o in Betrieb gesetzt, so dreht er
über das Getriebe 18, i9 die Mutter 15, verstellt hiermit die Gewindespindel 14
in ihrer Längsrichtung und bewegt dadurch den Körper 12 um den Punkt 7. Hierbei
verändert der Punkt 1i, um welchen die Schwinge io schwingt, seine Lage gegenüber
.dem Hebel 6, und es wird damit die Mittellage der in der Welle 2 bzw. im Probestab
4 vorhandenen Schwingbewegung verschoben, mithin dem Probestab eine mehr oder weniger
große Vorlast erteilt. Diese Vorlast greift an dem gleichen Ende des Probestabes
an wie der Antrieb für die dynamischen Belastungen, und es bleibt somit die Einspannvorrichtung
5 des Probestabes frei. Sie kann also in bekannter Weise mit einer Kraftmeßvorrichtung,
beispielsweise einem Kontrollstab, in V erbindung gebracht werden, ohne .daß die
Messung durch die verschiedenen Antriebsvorrichtungen irgendwie beeinfiußtwürde.