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Federprüfeinrichtung für Torsionsfedern Es sind bereits Federprüfeinrichtungen
bekannt, die es ermöglichen, mit Hilfe einer Fedenvaage die Zug- oder Druckkraft
einer Feder unmittelbar anzuzeigen. Weiterhin ist auch für die Prüfung von Torsionsfedern
schon eine Vorrichtung bekannt, die eine Lauf;gewichtswaage zum Anzeigen der Rückstellkraft
der zu prüfenden Torsionsfeder aufweist. Bei der Prüfung von Torsionsfedern ist
les jedoch erwünscht, nicht nur dieRückstellkraft, sondern auch das Drehmoment möglichst
rasch zu messen. Auf die Schnelhgkeit der Messung kommt es deshalb an, weil Federn
Massenerzeugnisse sind, denen Preis keine zeitraubende Prüfung verträgt.
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Die Prüfeinrichtung gemäß der Erfindung erlaubt nun eine sehr rasche
und trotzdem genaue Messung sowohl der Rückstellkraft wie des Drehmomentes der zu
prüfenden Federn. Die Erfindung geht von einer der bekannten Federprüfeinrichtunge!n
für Torsionsfedern aus, die mittels einer Waage die Meßergebnisse unmittelbar anzeigt,
und die Erfindung besteht im wesentlichen darin daß die gegenü,ber einem zur anzeigenden
Waage gehörenden Hebelsystem vorgesehene Einspannvorrichtung für die zu prüfende
Feder für die Messung des Drehmomentes eine Stellung des Prüflings gleichachsig
zur Drehachse des Hebelsystems und zur Messung der Riickswllkraft eine Stellung
des Prüflings exzentrisch zu dieser Drehachse erlaub. Weitere Merkmale und Vorteile
der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, m der an Hand der Abbildungen
ein Ausführungsbeispiel erläutert ist.
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Abb. I zeigt im Schnitt und Aufriß die mit einer Neigungswaage ausgestattete
Ei!nrichtung gemäß der Erfindung.
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Abb. 2 stellt eine teilweise geschnittene Ansicht von oben der Ausführungsform
nach Abb. I dar, und Abb. 3 gibt eine der Abb. 2 teilweise entsprechende Ansicht
von oben, jedoch in anderer Betriebsstellung wieder.
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Der zum Beispiel nach dem Neigungswaagenprinzip arbeitende sog. Wiegekopf
I steht mit einem gabelförmigen Doppelhebel 2 in Zusammemwirkung, der mittels Schneiden
14 erfindungsgemäß um eine durch die beiden Gab elenden führende und senkrecht zu
diesen stehende Achse schwenkbar gelagert ist und dessen beide Gabelteile von einem
drehbar gelagerten Doppelhebel 3 niedergedrückt werden können. Dieser Hebel wirkt
je nach seinem Drehsinn ü,ber die eine oder die andere der Kreuzpfannen 3 auf die
Schneiden 5 bzw. 6 ein und ist bei 7 und 8 in ortsfesten Kugellagern leicht drehbar
gelagert. An der Welle I0 des Hebels 3 ist ein Hebel II, z. B. in Gestalt einer
Kreisscheibe, zweckmäßigerweise auswechselbar vorgesehen. Die Hebelscheibe 1 1 trägt
zwei Anschläge 12, deren Abstände I3 von der Drehachse dles Hebels gleich sind.
Zwei Anschläge sind insbesondere deshalb vorgesehen, weil je nach Art der Prüffeder
links- oder rechtswirkende Kräfte bzw. Momente auftreten können. Die verschiedenen
Hebelübersetzungen zwischen den Anschlägen I2 und dem Wiegekopf I sind so gewählt,
daß, wenn auf die Anschläge I2 eine Last wirkt, die zugehörige Kraft auf der kala
15 unmittelbar in Kilogramm ablesbar ist.
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Ein Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht dabei darin,
daß es gleichgültig ist, auf weichen der Anschläge 12 die zu messenden Kräfte eimrirken.
In beiden Fällen bleibt die Drehrichtung des Zeigers 16 des Wiegekopfes I gleich,
da durch die üben beschriebene. Anordnung des Doppeiarmhebels 2 auf den Wiegemechanismus
immer eine Zugkraft einwirkt, da der Hebel 3, gleichgültig ob er rechts oder links
heruntergedrückt wird, auf den Hebel 2 immer in senkrechter Richtung drückt, wobei
der Hebel 2 z. B. an einem Gestänge hängt, das mit dem Neigungsp endel des Neigungswaagenkopfes
in Verbindung steht.
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In axialer Richtung sind vor dem oben beschriebenen Hebelwerk die
Organe zur Lagerung und Belastung der Prüffeder angeordnet. Hierbei ist mit 18 ein
Rahmen bezeichnet, in dem eine Schraubenspindel I9 gelagert ist, die etwa in der
- Richtung der Drehachse des Doppelhebels 3 verläuft und mittels einer Handkurbel
20 drehbar ist. Bei Drehung der Spindel 19 wird ein Schlitten 21 0. dgl. zum oben
beschriebenen HehMwerk hin- oder von diesem wegbewegt, je nach der Länge der zu
prüfenden Feder. Der Schlitten 21 bildet das weitere Lager für eine weitere Schqraubenspindel
22, die mittels der Handkurbel 23 gedreht werden kann. Bei Drehung der Spindel 22
wird ein Schlitten 24 0. dgl. quer zur Achse der Spindel mg verschoben. Im Schlitten
24 ist eine Welle 25 gelagert, die an ihrem einen Ende eine Scheibe 26 trägt. Diese
wiederum trägt in ihrer Drehachse befestigt einen zum Hebelwerk ragenden Zapfen
27, auf dem die zu prüfende Feder aufgesteckt wird. An dem anderen Ende der Welle
25 sitzt eine mit Gradeinteilung ausgestattete Scheibe 29. an der die Verdrehung
der Feder 28 unmittelbar in Graden abgelesen werden kann. Die Verdrehung der Welle
25 geschieht über einen Schneckentrieb 30 0. dgl. mittels einer Handkurbel 31 oder
auch maschinell. Auf der Scheibe 26 sitzt ferner ein Zapfen 32. der für ein freies
Ende der Prüffeder als Anschlag dient, Die oben beschriebenen Organe zum Tragen
und Belasten der Prüffeder sind vorzugsweise so ausgebildet und angeordnet, daß
erfindungsgemäß die Drehachse 25 in gleicher Höhe mit der Drehachse 10 - des Dvppelhebels
3 liegt.
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Es soll jetzt beschrieben werden, wie die Rückstellkraft (d. i. die
Kraft, die eine Torsionsfeder ausübt, wenn sie sich wieder in ihre ursprüngliche,
d. h. Ausgangs- oder Rücklage versetzen will) einer Prüffeder gemessen wird. Die
Prüffeder wird auf den Zapfen 27 aufgesteckt, und zwar derart, daß ihr der Handkurhel
31 zugewandtes Ende am Anschlag32 anliegt. Mit Hilfe der Handkurbel 23 wird die
Scheibe 26 mit dem Zapfen 27 so lange verschoben, bis das freie Ende der Prüffeder
28 am Anschlag 12 der Hebelscheible II anliegt, und zwar entsprechend demjenigen
Abstand von der Prüffederachse. welcher der Arbeitsweise, d. h. der Art der Einspannung
der betreffenden Feder in der Praxis, entspricht. Dieser Abstand, d. h. die Exzentrizität
zwischen Mitte des Zapfens 27 und Mitte des Zapfens Io, kann bei jeder Federprüfung
verschieden sein und wird an dem Maßstab 33 des Schlittens 21 eingestellt. Nunmehr
wird mittels der Handkurbel 31 die Scheibe 26 gedreht, wobei der Anschlag 32 eine
Verdrehung der Prüffeder 28 bewirkt, so daß diese mit ihrem anderen freien Ende
auf den Anschlag 12 der Hebelscheile 1 1 drückt. Hierdurch wird der Hebelmechanismus
so betätigt, daß an der Skala 15 des Wiegekopfes 1 die Rückstellkraft der Feder
unmittelbar in Kilogramm abgelesen werden kann.
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Wenn das von der Feder ausgeübte Drehmoment bestimmt werden soll,
wird folgendermaßen verfahren (Abb.3): Mittels des Schlittens 24 wird der die Feder
tragende Zapfen 27 so verschoaben, daß dile Zapfenachse mit der Drehachse des Wechselhebels
3 zusammenfällt bzw. die genaue Verlängerung der Achse der Welle 10 bildet.
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Am Wiegekopf ist neben der Kilogrammskala, und zwar gleichlaufend
mit dieser, eine die Drehmomente in Zentimeterkilogramm angebende Skala 34 vorgesehen.
Wird jetzt mittels der Handkurhel 3I die Scheibe 26 mit dem Zapfen 27 gedreht, so
wird Idile Prüffeder 28 verdreht und wirkt damit mit ihren Enden auf die Anschläge
12 und 32.
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Die Prüffeder wirkt also mit ihrem eigenen Hebelarm unmittelbar auf
den Wlechslelhebel 3 und damit auf den Wiegemlechanismus ein. Beträgt nun der Wickelhaihmesser
der Prüffeder x cm, so wirkt die Federkraft auf den Anschlag 12 des Hebelsystems
über einen Hebelarm von ebenfalls x cm ein. Die Skala 34 zeigt dann in Zentimeterkilogramm
das ausgeübte Drehmoment unmittelbar an.
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Dabei kann die Zentimeterkilogrammskala eine y-mal so große Zahleneintreilung
wie die Kilogrammskala aufweisen. Entsprechend diesem Verhältnis von 1 : y mtiß
dann der Hebelarm der Anschläge I 2, von der Drehachse des Wechselhebeis 3 aus gerechnet,
y cm betragen.