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Federprüfvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Federprüfvorrichtung,
die es gestattet, die Spannung von Zug- und Druckfedern bei bestimmter Dehnung bzw.
Zusammendrückung festzustellen.
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Es sind bereits derartige Prüfvorrichtungen bekannt, doch stellte
das Spannen und Al>drücken der Feder dabei ein umständliches Abtasten der Spannung
durch Auflegen verschiedener Gewichte dar. Demgegenüber gestattet die erfindungsgemäße
Vorrichtung das unmittelbare Ablesen des Gleichgewichts bzw. der etwaigen Spannungsdifferenzen
an einer großteiligen Uhrenzeigerskala in Gewichtseinheiten bei vorgenommener Einstellung
der Sollspannung (d. h. der verlangten Längenänderung und des Sollgewichts), Die
erfindunpgslgemäßePrüfvorrichtunlg gestattet ferner durch eine hohe Schneckenradübersetzung
das Einspannauflager so zu bewegen, daß ein genaues Ausbalancieren des Gleichgewichts
und das Ablesen des Längenausgleichs, der für die Feder getroffen werden muß, um
bei bestimmtem Vorspannungsweg die verlangte Belastung aufzuweisen, möglich wird.
Auf diese Weise können massenprüfungen in kurzer Arbeitszeit vorgenommen werden,wobei
zweckmäßigerweise die Sollovorspannung gegen einen festen Anschlag und die Belastung
durch ein Laufgewicht auf dem Waagarm eingestellt -werden.
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Die neue Federprüfvorrichtung arbeitet insoweit nach dem bekannten
Verfahren, als die zu prüfende Feder zwischen einem durch eine Zahnstange einstellbaren
Auflager und einem mit einem Laufgewichtswaagenhebelsystem kraftschlüssig verbundenen
Gegenlager in bestimmter Zusammenpressung eingesetzt wird, so daß der Laufgewichtsbalken,
auf eine Zeigerovrrichtung wirkend, in der Nullage schwingt, wenn zwischen der Federspannung
und dem aufgelegten Weigegewicht Gleichgewicht herrscht. Die Erfindung besteht nun
darin. daß die Hebelübersetzung vom Laufgewichtsbalken zum Gegenlager so groß ist.
daß das letztere für den ganzen Wiegebereich nur einen verschwindend kleinen, für
die Längenänderung der Feder jedenfalls belanglosen Hub (0,05 mm und kleiner) ausführt,
während der Laufgewichtsbalkenausschlag, durch ein Gegengewicht beeinflußt und durch
eine auf eine Zeigertrommel sich aufwickelnde Schnur o. dgl. weiter übersetzt, zu
deutlich und genau abgestuften Zeigerausschlägen führt, die unmittelbar den Unterschied
zwischen der Soll-und tatsächlichen Belastung der zu prüfenden Feder in Gewichtseinheiten
anzeigen. Xach dem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Gegenlager mittels mehrerer
in einer zur Schwingrichtung senkrechten Ebene liegender Stahlbänder zwischen feste
Teile des Gestells der Prüfvorrichtung eingespannt, so daß ein Schiefdrücken und
Klemmen des Gegenauflagers auch bei nichtzentraler Belastung verhindert wird.
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In den Abbildungen ist die erfindungsgemäße Federprüfvorrichtung
dargestellt, und zwar ist Abb. I die Gesamtanordnung in halbschematischer Darstellung,
während die Abb.2 und 3 Einzelheiten der Konstruktion wiedergeben.
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In dem zweckmä~igerwiese aus vier Säulen 1 gebildeten, jochartigen
Gestell der Prüfvorrichtung befinden sich das einstellbare Auflager 2 und das Gegenlager
3. Das Auflager 2 wird in bekannter Weise mittels einer Zahnstange 4 durch das vom
Griffrad 5 angetriebene Zahnrad 6 gegen das Gegenlager 3 hewegt, das seinerseits
nach oben gegen den Waaghebel 7 drückt. Der Waaghebel stellt eine Übersetzungshebel
zum Laufgewichtshalken 8 dar. mit welchem er durch das Gehänge 9 verbunden ist.
Am freien Ende des Laufgewichtsbalkens 8 befindet sich eine Schrauböse 10, in welche
die das Anzeigegerät betätigende Schnur II 0. dgl. eingebunden ist. Die Schnur 11
ist auf die Achse des Drehzeigers 12 gewickelt, wahrend in entgegengesetzer Richtung
eine zweite Schnur 13 aufgewickelt ist, deren frei herunterhängendes Ende durch
ein kleines Gewicht 14 beschwertist.
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Der Zeiger gleitet über eine kreisrunde Skala 15.
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Diese Teile reichen zunächst aus, um die allgemeine Arbeitsweise
der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zu erklären. Die zu prüfende Fede rF wird
im ungespannten zustand auf das Lager 2 gesetzt und erhält alsdann durch 1-1 inaufwinden
dieses Auflagers mit dem Handrad 5 die gewünschte Vorspannung, die an de-Skala 16
auf der einen Gestellsäule 1 gegenüber der mit dem Auflager 2 bewegten Noniusteilung
17 festzustellen ist. Mit der so erreichten Vorspannung drückt die Feder nun gegen
das Gegenlager 3, das durch Vorschieben des Laufgewichtes 37 auf dem Vaagbalken
8 an die hestimmte Lastmarkierung und nach Lösen der Arretierungseinrichtung 3,
im Gleichgewicht gehalten wird. kleine Differenzen gegenüber der Sollbelastung und
der Sollvorspannung ergeben nun ein geringes Ausschwingen des laufgewichtsbalkens
8, was durch den Zeiger 12 auf der Rundskala 15. erheblich übersetzt, so deutlich
angezeigt wird. daß die Differenzen auf der Skala iinmittelbar in Gewichtseinheiten
(Kilogramm) abgelesen werden können. um nun zu diesem Ergebnis zu kommen, sind noch
folgende Umstände bei der Konstruktion der Waage maßgebend. Der Laufgewichtsbalken
8 hat als Gegengewicht ein senkrecht verschiebliches Gewicht 36, mit welchem die
Gleichgewichtslage, vom stabilen zum labilen Gleichgewicht wechselnd, geändert werden
kann. Damit werden nun die Ausschläge des Laufgewichtsbalkens bei bestimmten Gewichtsdifferenzen
so groß gemacht, daß sie der Einteilung der Rundskala entsprechen. Des weiteren
ist durch den Waaghebel 7 die Übersetzung zum laufgewichtshalken bereits so groß,
daß das Gegenlager bei der vollen Lastaufnahme nur einen verschwindend kleinen Hub
(0,05 mm und kleiner) macht. Das ist mit Rücksicht darauf erforderlich, daß dei
weiterem Ausweichen des Gegenlagers die auf der Skala 16 angezeigte Vorspannung
sich ändern würde. Das Gegenlager 3 ist also so gut wie feststehend.
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Dieser Umstand wird erfindungsgemäß aber weiterhin noch ausgenutzt
zu einer einfachen und vorteilhaften Führung des Wiegestempels. Bei schnellem Arbeiten
mit der Vaage kann nicht immer auf zentrales Aufsetzen der Federn geachtet werden.
Die Federn drücken also oft außerhalb der Älitte auf den Wiegestempel. Um nun ein
Schiefdrücken und ausknicken des Stempels zu verbindern, was die Änderung der eingestellten
Länge bedeuten würde und eine Ungenauigkeit der Wägung mit sich brächte, muß das
Gegenlager senkrecht geführt werden, und zwar so (und das bedeutet die hauptschwierigkeit),
daß di Führung ohne Reibung erfolgt, um nicht das freie Auswiegen der Federlast
zu
beeinträchtigen. Erfindungsgemäß wird das Gegenlager durch die
senkrecht zu den vier Gestellsäulen I sich erstreckenden dünnen Stahlbändern 18
auf, gehängt Diese Aufhängung gestattet für den verschwindend kleinen Hub des Wiegestempels
eine vollkommen freie Beweglichkeit in senkrechter Richtung bei strenger zentraler
Führung. Aus Abb. 3 wird die besondere Anordnung der Stahl, bänder I8 ersichtlich.
Sie sind sternförmig mit Schrauben oder Nieten am Gegenlager 3 befestigt und mit
die Gestellsäulen I durchquerenden spannschrauben 19 zwischen den Säulen eingespannt.
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Um auch Zugfedern mit der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung prüfen
zu können, ist das Auflager 2 seitlich mit dem Einhängedorn 20 versehen, dem zum
Einhängen des anderen Federendes der Haken 21 21 gegenübersteht. Der Haken wirkt
über einen Zwischenwaagbalken 22 und die Gehänge 23 und 24 auf den Waagebalken 7.
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Zur genaueren Einstellung des vorspannungshubes kann das Zahnrad
6 statt unmittelbar von der Handkurbel 5 aus durch die handkurbel 25 über das Schneckengetriebe
26, 27 angetrieben werden, während auf der Achse der Kurbel 25 eine Skalentrommel
28 umläuft und mit ihrer Markierung den erreichten Hub genau anzeigt. Die Mitnahme
der Skalentrommel geschieht, um eine freie Einstellung von Null bei Beginn der Bewegung
zu ermöglichen, zweckmäßigerweise lediglich durch Reibung, was durch die Feder 29
und die Reibscheiben 30 aus Hartgummi o. dgl. erreicht wird. Der Antrieb über das
Schneckengetriebe26, 27 erfolgt wahlweise durch Einschalten der imHebel 31 gelagertenSchnecke
26.
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Durch den Handhebel 32 wird zum Einschalten der Schnecken das Exzenter
33 so bewegt, daß es den Hebel 31 nach unten drüdft, während beim Aus, schalten
die Feder 34 den Hebel 3t anhebt und damit die Schnecke 26 außer Eingriff setzt.
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Mit dieser Einrichtung kann nun beim Auswiegen der Federn wie folgt
gearbeitet werden: Die Feder F witd durch Drehen an dem Griffrad 5 zu der gewünschten
Vorspannung gebracht, die auf der Skala 16 an der Säule I abgelesen wird. Beim Prüfen
mehrerer gleicher Federn Wird zweckmäßigerweise an die sen Stellen oder unmittelbar
im Bereich des Griffrades 5 ein fester Anschlag angebracht.
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Gleichzeitig ist das Laufgewicht auf dem Waagebalken 8 an die Stelle
gerückt worden, die der Sollbelastung der Feder entspricht, so daß nach Lösen derArretierungseinrichtung
35 die Waage frei spielt. Entspricht nun die geprüfte Feder der gewünschten belastung,
dann spielt der Zeiger 12 um die senkrechte Nullstellung. Ist aber die Federspannung
bei dem bestimmten Vorspannungshub zu groß, dann wird der Waagbalken hochgedrückt
und der Zeiger 12 nach links ausgeschwenkt. Das Differenzgewicht kann nun unmittelbar
auf der Skala 15 abgelesen werden. Ist aber die Federspannung zu gering, dann wandert
der Zeiger 12 nach rechts und zeigt ebenfalls unmittelbar die Spannungsdifferenz
in Gewichtseinheiten an Das Prüfen mit Hilfe des Schneckenantrieb es geschieht in
ähnlicher Weise. Das auf lager 2 wird durch Drehen an der Handkurbel 25, nachdem
die Feder eingelegt ist, auf die gewünschte Spannung (Maß in 1/10 mm genau) gebracht.
Ist dies erreicht, dann wird die trommelskala 28 auf Null gestellt. Gelichzeitig
ist das Lauf ; gewicht auf dem Waagbalken 8 an die Stelle zu rücken, die der Sollbelastung
der Feder entspricht, so daß nach Lösen derArretierungseinrichtung die Waage frei
spielt Zeigt die Waage Null, d.h. sie spielt um die Gleichgewichtslage, so ist die
Federlänge bei der gewünschten Druckspannung richtig. Schlägt der Zeiger aus, so
ist sofort die Differenz in Kilogramm unmittelbar abzulesen.
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Durch Drehen an der Handkurbel 25 kann nun der Vorspannungshub so
feinstufig geändert werden, daß der Zeiger zum Spielen um die Nullage zurückgebracht
wird. An der Trommelskala 28 kann alsdann, anchdem sie vorher auf Null gestelltwurde,
der korrigierte Vorspannungshub unmittelbar, zweckmäßig in Bruchteilen von Millimeter
abgelesen werden Das so gewonnene Maß sagt nun aus, um wieviel die geprüfte Feder
zu lnag oder zu kurz ist.
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Auf diese Art kann in kurzer Zeit eine große Anzahl gleicher oder
auch unterschiedlicher Druckfedern geprüft werden. In entsprechender Weise können
durch Einhängen in die Haken 20 und 21 auch Zugfedern geprüft werden.