DE919671C

DE919671C - Vorrichtung zum Messen mechanischer Kraefte unter Verwendung einer vorgespannten Feder, insbesondere zum Pruefen von Federn

Info

Publication number: DE919671C
Application number: DEL8371A
Authority: DE
Inventors: Adolf Langenegger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-11-03
Filing date: 1951-11-03
Publication date: 1954-11-02

Description

Vorrichtung zum Messen mechanischer Kräfte unter Verwendung einer vorgespannten Feder1 insbesondere zum Prüfen von Federn Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Messen mechanischer Kräfte unter Verwendung einer vorgespannten Feder, insbesondere zum Prüfen von Federn.
Die genannte Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch Anordnung einer Meßskala, die zur Messung einer Spannkraft auf Gewicht geeicht, auf der der Grundwert der zu messenden Spannung einstellbar ist und auf der sich außerdem Abweichungen von dieser Spannung nach oben und unten in den geeichten Werten ablesen lassen. Dadurch sind die den voreingestellten Meßspannungen nächstliegenden größeren und kleineren Kräfte direkt meßbar gemacht. Außerdem sind Merkmale bekannt, die die Erfindung weiter vervollkommnen, daß das Spannorgan und der Meßarm die gleiche Schwenkachse haben sowie daß die gemeinsame Schwenkachse im Schnittpunkt der Spannungsskalenteilung liegt.
Vorrichtungen zum Messen mechanischer Kräfte, bei denen die zu messende Spannung voreingestellt werden kann, sind an sich bekannt. Diese bekannten Vorrichtungen eignen sich aber nicht zur Messung der tatsächlichen Kräfte, sondern nur zu Vergleichsmessungen in dem Sinne, prüfen zu können, ob eine Kraft mit der in der Vorrichtung eingestellten übereinstimmt. Die Größe der positiven oder negativen Abweichung ist dabei aber nicht ersichtlich.
Bei der Vorrichtung entsprechend der Erfindung besteht demgegenüber die durch die oben gekennzeichneten Merkmale erzielte Verbesserung, daß die positiven oder negativen Abweichungen gegenüber der eingestellten Spannung genau festgestellt werden können. Da bei der neuen Vorrichtung, wie schon angeführt ist, Spannorgan und Meßarm die gleiche Schwenkachse haben, welche im Schnittpunkt der Spannungsskalenteilung liegt, wird ferner vermieden, daß bei der Schwenkung des einen oder anderen Organs Differenzen zwischen den wirkenden Schwingradien auftreten, welche zu Meßdifferenzen führen würden. Auch ist die Spannungsskala mit Vorteil am Meßarmträger angeordnet, so daß Relativbewegungen des Meß armes zum Spannorgan (was immer mit einer Spannungsänderung verbunden ist) in der Spannungsskala registriert werden. Die Stellung des Meßarmes wird durch einen Kontaktbolzen bestimmt, an welchem der Meßarm vor Einsatz derMeßbewegung anliegt. Die Meßarmstellung kann vorteilhaft durch ein Lichtsignal, in bekannter Weise durch einen Kontaktbolzen gesteuert, kontrolliert werden. Dieses Lichtsignal ist in der Darstellung des Ausführungsbeispiels nicht mit eingezeichnet.
Bei den Messungen, z. B. zum Prüfen einer Zugfeder, ist zu ermitteln, ob bei einer bestimmten Federlänge die Federspannung innerhalb bestimmter Grenzen liegt. Die hierfür dienende Vorrichtung muß also so eingestellt werden, daß bei der Messung nur die innerhalb dieses Bereichs liegenden Spannungen wirken können. Um dies zu erreichen, ist eine Einrichtung vorgesehen, welche den Meßweg begrenzt, so daß nur Spannungsänderungen innerhalb der bestimmten Grenzen hervorgerufen werden. Der eingestellte Meßbereich ist auf der Toleranzskala ersichtlich. Vorzugsweise ist das eine Ende der Meßfeder am Spannorgan unverschiebbar befestigt. Das andere Ende der Meß feder ist mit dem Meßarmträger in der Weise kraftschlüssig verbunden, daß die Meßfeder denselben seitlich führt, und sie ist an dieser Stelle derart geformt, daß die Kraftwirkung trotz verschiedener Federarmdurchbiegungen immer in der Meßarmschwingrichtung erfolgt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. I einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2 und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
An der Grundplatte 1 ist die Skalensäule 2 mittels Schraube 4 befestigt. Auf dieser Grundplatte ist ferner der Toleranzhebel II mittels Bolzen 12 schwenkbar gelagert und ebenso das Gehäuse I6 mittels der Lagerachse 17. Auf der Skalensäule 2, welche mit der Skala 3 versehen ist, ist der Läufer 5 axial verschiebbar angeordnet und durch die Klemmschraube8 an einer beliebigen Stelle feststellbar. Am Läufer 5 ist noch der Einhängestift 7 angebracht. Der Toleranzhebel 11 trägt die Anschlagzapfen I3 und 13' und an dem einen Ende die Strichmarke I4, welche auf die an der Grundplatte I angebrachte Toleranzskala I5 zeigt.
Innerhalb des Gehäuses I6 sind der Meßarmträger 25 und der Meßfederträger I8, welche beide auf der Achse I7 gelagert sind. Die Spannschraube 2I ist im Gehäuse I6 drehbar und axial geführt gelagert und durch das Gelenkstück 20 mit dem Meßfederträger I8 verbunden. Am Meßfederträger I8 ist die Meßfeder 22 mittels der Schrauben 24 und dem Regulierplättchen 23 befestigt. Mit dem anderen Ende drückt die Meßfeder 22 auf die Rolle 28 am Meßarmträger 25. Die Rolle 28 ist mit einer Rille versehen, in welche die Rippe 34 der Meßfeder 22 eingreift. Am Meßarmträger 25 ist die Rolle 28 mittels der Achse 29 drehbar gelagert und sind auch die Spannungsskala 27 sowie der Meßarm 26 befestigt. Am Gehäuse I6 ist die Öffnung 3I angebracht, durch welche die Spannungsskala 27 und die Zeigerstellung betrachtet werden können. Die Feder 30 ist einerseits mit dem Gehäuse 16 und andererseits mit der Grundplatte I verbunden.
Durch Drehen der Spannschraube 21 kann die Meßspannung der Waage eingestellt werden, indem dadurch die Stellung des Meßfederträgers 18 gegenüber dem Gehäuse I6 bzw. Meßarmträger 25 verstellt wird. Die jeweilige Verstellung bzw. voreingestellte Spannung wird durch den Zeiger 32 auf der Spannungsskala 27 angezeigt.
Durch einen Druck auf das Gehäuse I6 in der Richtung kann dasselbe in dieser Richtung geschwenkt werden. Der Schwenkweg des Gehäuses I6 wird durch die Anschlagzapfen I3 bzw. I3' begrenzt. Mittels des Toleranzhebels II kann die Stellung der Anschlagzapfen I3, I3' und damit die Größe des Gehäuseschwenkweges verändert werden. Die Größe des eingestellten Schwenkweges ist auf der Toleranzskala 15 ersichtlich. Die Feder 30 zieht das Gehäuse I6 in seine Ausgangsstellung zurück. Die Schwenkung des Gehäuses I6 wird durch die Spannschraube 2I, welche dieses Gehäuse I6 mit dem Meßfederträger 18 verbindet, auf letzteren übertragen. Die auf dem Meßfederträger I8 befestigte Meßfeder 22 überträgt die Bewegung wiederum über die Rolle 28 auf den Meßarmträger 25 bzw. die daran befestigte Spannungsskala 27 und Meßarm 26. Durch Verschieben des Regulierplättchens 23 kann zur Eichung der Vorrichtung die wirksame Federlänge und damit die Federkraftkurve verändert werden. Der Läufer 5, welcher auf der Skalensäule 2 verschiebbar ist, kann nach der Skala 3 eingestellt und durch die Klemmschraube 8 fixiert werden. Die eingestellte Läuferstellung entspricht dem Abstand zwischen Einhängestift 7 und dem Haken 33, wenn der Meßarm 26 am Kontrollzapfen IO anliegt, also der Länge der zu prüfenden Feder 9, welche zwischen den beiden Stellen7 und 33 eingehängt ist. Bei eingehängter Prüffeder g liegt der Meßarm 26, wenn die Waage noch in Ausgangsstellung ist, immer am Kontrollzapfen IO an.
Mit der beispielsweise dargestellten Vorrichtung wird z. B. zur Prüfung einer Zugfeder von 30 mm Länge und einer Spannung von 50g + 3°/o der Läufer 5 auf die Länge 30 eingestellt und fixiert.
Durch Drehen der Regulierspannschraube 21 wird die Vorrichtung auf der Spannungsskala27 auf 50g eingestellt. Der Toleranzhebel 11 wird auf Stellung 3 eingestellt. Die zu prüfende Feder g wird mit dem einen Ende an dem Meßarmhaken 33 und mit dem anderen Ende an den Einhängestift 7 auf dem Läufer 5 eingehängt. Die Prüfung der Feder g erfolgt nun in der Weise, daß das Gehäusen6 in der Richtung geschwenkt wird. Die Federspannung ist innerhalb der vorgeschriebenen Toleranz, wenn während der Gehäuseschwenkbewegung ein Lichtsignalwechsel auftritt.
PATENTANSPR l, CHE: I. Vorrichtung zum Messen mechanischer Kräfte unter Verwendung einer vorgespannten Feder, insbesondere zum Prüfen von Federn, gekennzeichnet durch Anordnung einer Meßskala (Spannungsskala 27), die zur Messung einer Spannkraft auf Gewicht geeicht, auf der der Grundwert der zu messenden Spannung einstellbar ist und auf der sich außerdem Abweichungen von dieser Spannung nach oben und unten in den geeichten Werten ablesen lassen.

Claims

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (11, I3, I3') vorhanden ist, welche ermöglicht, den um die eingestellte Grundspannung liegenden Meßbereich zu begrenzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungseinstellorgan (Meßfederträger I8) und Meßarm (25) die gleiche Schwenkachse (I7) haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch I und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (I7) des Meßarmes (25) im Schnittpunkt der Skalenteilung (27) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch I oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßarm (25) und die Meßskala (27) hinsichtlich Richtung und Größe gleiche Schwenkung haben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungseinstellorgan (2I) und das dieses Organ tragende Gehäuse (I6) beim Messen die gleiche Schwenkung machen.

7. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einstellung des Meßbereichs eine Skala (I5) vorgesehen ist, welche die Größe des eingestellten Meßbereichs anzeigt.

8. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßbereicheinstellorgan (Toleranzhebel II) mit Ansätzen (I3, I3') versehen ist, welche die Meßschwenkung begrenzen.

9. Vorrichtung nach Anspruch I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfeder (22) auf dem Spannungseinstellorgan (Meßfederträger I8) befestigt und andererseits mit dem Meßarm (25) kraftschlüssig verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einstellorgan (23), mit welchem sich die wirksame Federlänge ohne Verschiebung der Meßfeder (22) verändern läßt, vorgesehen ist.

II. Vorrichtung nach Anspruch I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Meßfeder (22) mit dem Meßarm (25) derart ausgeführt ist, daß erstere den Meßarm gegen seitliche Abweichungen führt.

I2. Vorrichtung nach Anspruch I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfederdruck auf die vordere Hälfte des Meßarmes (25) wirkt.

13. Vorrichtung nach Anspruch I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfeder (22) an der Kontaktstelle (34) derart geformt ist, daß die zu übertragende Kraft bei jeder Spannungseinstellung in der Meßarmschwingrichtung wirkt.

14. Vorrichtung nach Anspruch I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala (27) direkt auf dem Meßarm (25) befestigt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Lichtsignal angezeigt wird, wenn die gemessenen Kräfte außerhalb des eingestellten Meßbereichs liegen.