DE9201231U1 - Axial spielfrei vorgespanntes, schwenkbares Krafteinleitungsgelenk - Google Patents

Axial spielfrei vorgespanntes, schwenkbares Krafteinleitungsgelenk

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    • G01M5/0041—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress
    • G01M5/005—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress by means of external apparatus, e.g. test benches or portable test systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
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Description

Markus Bürgmayr Münchener Straße 22 8019 Steinhöring
Axial spielfrei vorgespanntes, schwenkbares Krafteinleitungsgelenk.
Die Erfindung betrifft ein Krafteinleitungsgelenk, das
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 spielfrei axial
vorgespannt ist und dessen krafteinleitendes Element, vorzugsweise eine zylindrische Kolbenstange, unter periodisch wechselnder Zug/Druck-Belastung steht und das in einem definierten Winkelbereich bis cC max aus der Mittenlage
schwenkbar ist.
Derartig vorgespannte, axial unter Wechsellast stehende
Gelenke werden u.a. in Versuchsanordnungen eingesetzt, mit denen unter genau definierten, reproduzierbaren Versuchsbedingungen komplexe Strukturen wie z.B. Flugzeugflügel
auf Dauerfestigkeit geprüft werden. Den prinzipiellen Aufbau zeigt Figur 2: Das Wechsellastprofil wird über einen
Arbeitszylinder 6 aufgebracht, wobei der Prüfling 5 am
oberen Gelenk 7 angelenkt ist. Das Gelenk 7 beschreibt eine Bewegung in der Blattebene, da das Gelenk 1 in Figur 2
nur als 1-Achs-Gelenk ausgebildet ist. Wäre es z.B. als
Kugelgelenk oder kardanisch als 2-Achs-Gelenk ausgebildet, dann würde das Gelenk 7 eine räumliche Bewegung beschreiben.
Der bisherige Stand der Technik ist dadurch gekennzeichnet, daß das Lager 1, mit dem die Reaktionskräfte in das Fundament eingeleitet werden, als Gleit- oder als Wälzlager, z.B. als Nadellager, ausgebildet ist. Der Nachteil ist, daß das Lager beim Vorzeichenwechsel der Belastung, also beim NuIl-
Markus Bürgmayr Münchener Straße 22 8019 Steinhöring
durchgang, jeweils lastfrei wird, was sich wegen des unvermeidlichen Lagerspiels auf den Lagerverschleiß, die elektronische Regelung und die maximale Versuchsfrequenz nachteilig auswirkt.
5
Ziel der Erfindung ist daher ein Lager, das beim Lastwechsel nicht lastfrei wird und das eine Bewegung des Anlenkpunktes zum Prüfling (Gelenk 7) in zwei oder drei Freiheitsgraden erlaubt.
Diese Forderungen werden gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst: Ein Federbalg 4 umgibt das auf das Fundament rückwirkende Krafteinleitungsgelenk 1 allseitig, wobei der Federbalg 4 gegen beide Gelenkträger 3 abgedichtet ist (Figur 1). Derartige, auch für hohe Innendrücke bis 15 bar und Schwenkwinkel bis cK = 30° einsetzbare Federbälge sind handelsübliche Elemente, die erforderliche Abdichtung ist bekannte Technik.
Das Füllmedium ist üblicherweise Luft, jedoch sind prinzipiell auch andere Gase/Gasgemische einsetzbar, ebenso können in bestimmten Anwendungsfällen Flüssigkeitsfüllungen, z.B. mit Hydrauliköl, sinnvoll sein. Der Innendruck ist regulierbar entsprechend den Versuchsbedingungen; er muß stets so hoch sein, daß die Vorspannkraft die maximale Druckkraft des Arbeitszylinders sowie die auf dem Lager liegenden Gewichtskräfte übersteigt.
Markus Bürgmayr Münchener Straße 22 8019 Steinhöring
Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind, daß bei Lastwechsel kein Lagerspiel mehr auftreten kann und daß der Lagerverschleiß durch den Verspanneffekt automatisch ausgeglichen wird; somit sind die Ver-Suchsergebnisse genauer. Vorteilhaft ist weiter, daß das Lager schmutzgeschützt ist und daß bei Ausfall des Federbalges, z.B. bei Druckverlust, kein Totalausfall des Lagers eintritt. Die Kosten für die Luftfederbälge und für Druckversorgung und -regelung sind relativ sehr gering. 10

Claims (3)

Markus Bürgmayr Münchener Straße 22 8019 Steinhöring tansprüche
1. Vorrichtung für ein axial spielfrei vorgespanntes Krafteinleitungsgelenk (1) mit einem unter Wechsellast stehenden, in einen Winkelbereich schwenkbaren Krafteinleitungselement (2), gekennzeichnet dadurch, daß das Krafteinleitungsgelenk (1) allseitig mit einem elastischen, gegen beide Gelenkträger (3) abgedichteten Federbalg (4) umgeben ist und daß im Federbalg (4) ein lastspezifisch regelbarer Innendruck (Pi) aufrecht erhalten wird (Fig.l)
2. Vorrichtung für ein axial spielfrei vorgespanntes Krafteinleitungsgelenk nach Anspruch 1, gekennzeichnet da durch, daß der Innendruck im Federbalg (4) pneumatisch oder hydraulisch erzeugt wird.
3. Vorrichtung für ein axial spielfrei vorgespanntes Krafteinleitungsgelenk nach den Ansprüchen 1 und 2, gekenn zeichnet dadurch, daß das Krafteinleitungsgelenk (1) einachsig oder kardanisch zweiachsig ausgebildet sein kann.
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